ШАРОВОЙ КРАН Российский патент 1997 года по МПК F16K5/06 

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к запорной арматуре, а именно к шаровым кранам, установленным в различных магистралях, трубопроводах и т.п. в частности имеющим отношение к холодильной технике.

Известны шаровые краны, содержащие корпус с внутренней полостью, к которой примыкают входной и выходной патрубки для рабочей среды, неметаллические прокладки, имеющие сферическую уплотнительную поверхность, расположенный во внутренней полости шаровой затвор с двумя глухими стенками, снабженный средством для перемещения /см. Гуревич Д.Ф. и др. "Справочник конструктора трубопроводной арматуры", Л. Машиностроение, 1987, с. 81, 82, фиг. 2.15/.

В указанном кране средство для перемещения выполнено в виде штока, имеющего рукоятку, неметаллические прокладки установлены в металлических кольцевых вставках, пружина отсутствует.

Данный кран характеризуется низкой герметичностью, большим весом и габаритами.

Известны также шаровые краны, содержащие корпус с внутренней полостью, к которой примыкают входной и выходной патрубки (выполненные заодно с корпусом) для рабочей среды, неметаллические прокладки, имеющие сферическую уплотнительную поверхность, расположенный во внутренней полости шаровой затвор с двумя глухими стенками, снабженный средством для перемещения, а также тарельчатую пружину, примыкающую к одному из неметаллических уплотнений /см. авт. свид. N 1555577 кл. F 16 K 5/06 1990/.

В данном кране средство для перемещения выполнено в виде муфты, неметаллические прокладки установлены в металлические кольцевые вставки.

Данный кран характеризуется достаточно высокими габаритами и весом.

Задача изобретения создание шарового крана, который характеризовался бы низкими габаритами и весовыми характеристиками и в то же время обеспечивал бы высокую герметичность, позволяющую использовать кран на высоких давлениях рабочей среды.

Технический результат, достигаемый изобретением снижение габаритных и весовых характеристик при обеспечении высокой герметичности.

Данный технический результат достигается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус с внутренней полостью, к которой примыкают входной и выходной патрубки для рабочей среды, неметаллические прокладки, имеющие сферическую уплотнительную поверхность, расположенный во внутренней полости шаровой затвор, снабженный средством для перемещения, а также тарельчатую пружину, неметаллические прокладки расположены непосредственно во внутренней полости корпуса, тарельчатая пружина примыкает к прокладке через металлическую пластину, и в корпусе крана выполнен уравнительный отсек, соединенный с внутренней полостью затвора при нахождении крана в положении "закрыто" посредством переточного канала, выполненного в стенке затвора, при этом тарельчатая пружина размещена между уравнительным отсеком и переточным каналом.

Данный технический результат достигается еще в большей степени тогда, когда в шаровом кране, характеризуемом вышеперечисленными признаками, переточный канал выполнен соосно диаметру шарового затвора, диаметр переточного канала меньше диаметра шарового затвора в 8 12 раз, а уравнительный отсек и переточный канал расположены на общей оси.

Дополнительный технический результат повышение удобства в эксплуатации достигается тем, что средство для перемещения затвора выполнено в виде штока с рукояткой, снабженного уплотнительными кольцами.

Данное изобретение охватывает как выполнение шарового крана с входным и выходным патрубками, расположенными по общей оси, так и вариант выполнения шарового крана с входным и выходным патрубками, расположенными под углом один к другому (преимущественно под прямым углом).

На фиг. 1 показан описываемый шаровой кран с входным и выходным патрубками, расположенными один по отношению ко второму под прямым углом при нахождении крана в положении "открыто"; на фиг. 2 узел соединения уравнительного отсека с внутренней полостью шарового затвора при нахождении крана в положении "закрыто".

Шаровой кран содержит корпус 1 с внутренней полостью 2, к которой примыкают входной патрубок 3 и выходной патрубок 4 для рабочей среды (жидкости, газы). Во внутренней полости 2 установлены кольцевые неметаллические прокладки 5 (преимущественно фторопластовые), имеющие уплотнительную сферическую поверхность 6. Во внутреннюю полость 2 помещен шаровой затвор с внутренней полостью 7 и стенкой 8. Затвор снабжен штоком 9 с рукояткой 10, установленным в корпусе с помощью уплотнительных колец 11. В корпусе выполнен уравнительный отсек 12, соединенный с внутренней полостью 7 затвора посредством переточного канала 13, расположенного соосно диаметру затвора. При нахождении крана в положении "закрыто" уравнительный отсек 12 соединен с внутренней полостью 7 затвора. Между уравнительным отсеком 12 и шаровым затвором (его стенкой 8) размещена тарельчатая пружина 14, контактирующая через металлическую пластину 15 с неметаллическими прокладками 5. На выходном патрубке 4 установлена заглушка 16, снабженная цепочкой 17. На входном патрубке установлена пластмассовая заглушка 18.

Шаровой кран работает следующим образом.

При использовании крана как обычного запорного органа рукояткой 10 кран устанавливается в положение "открыто", при этом его внутренняя полость 7 сообщается с патрубками 3, 4, и среда перетекает соответственно из патрубка 3 в патрубок 4, при этом переточный канал 13 не связан с уравнительным отсеком 12. При установке крана в положение "закрыто" внутренняя полость 7 соединена с патрубком 3 и разобщена от патрубка 4, а переточный канал 13 сообщается с уравнительным отсеком 12. При этом, тарельчатая пружина 14 через металлическую пластину 15 давит на соответствующую близлежащую неметаллическую прокладку 5, которая передает это усилие на стенку 8 шарового затвора, прижимающего, в свою очередь, противолежащую уплотнительную прокладку 5, что обеспечивает высокую герметичность шарового крана.

В частном случае, при установке крана, например, на корпусе цистерны заглушку 18 снимают, а заглушку 16 удаляют периодически, в случае подключения к патрубку 3 шланга (не показан) для заполнения цистерны.

Диаметр (d) переточного канала меньше диаметра (D) шарового затвора в 8
10 раз. Данное соотношение обуславливается технологическими причинами: увеличение диаметра переточного отверстия приведет к изнашиванию уплотнительной поверхности прокладок, а уменьшение к непроизводительному увеличению времени заполнения уравнительного отсека.

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к запорной арматуре, а именно к шаровым кранам, устанавливаемым в различных магистралях, трубопроводах и т.п. Сущность изобретения: шаровой кран содержит корпус с внутренней полостью, к которой примыкают входной и выходной патрубки для рабочей среды, неметаллические прокладки, имеющие сферическую уплотнительную поверхность, контактирующие с шаровым затвором. Кран имеет тарельчатую пружину. Прокладки расположены непосредственно во внутренней полости корпуса. Тарельчатая пружина примыкает к прокладке через металлическую пластину. В корпусе крана выполнен уравнительный отсек, соединенный с внутренней полостью затвора при нахождении крана в положении "закрыто" посредством переточного канала. Тарельчатая пружина размещена между уравнительным отсеком и переточным каналом. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шаровой кран, содержащий корпус с внутренней полостью, к которой примыкает входной и выходной патрубки для рабочей среды, неметаллические прокладки, имеющие сферическую уплотнительную поверхность, расположенный во внутренней полости шаровой затвор, снабженный средством для перемещения, а также тарельчатую пружину, отличающийся тем, что неметаллические прокладки расположены непосредственно во внутренней полости корпуса, тарельчатая пружина примыкает к прокладке через металлическую пластину, в корпусе крана выполнен уравнительный отсек, соединенный с внутренней полостью затвора при нахождении крана в положении "Закрыто" посредством переточного канала, выполненного в стенке затвора, при этом тарельчатая пружина размещена между уравнительным отсеком и переточным каналом. 2. Кран по п.1, отличающийся тем, что переточный канал выполнен соосно диаметру шарового затвора, при этом уравнительный отсек и переточный канал расположены на общей оси. 3. Кран по п.1, отличающийся тем, что диаметр переточного канала меньше диаметра шарового затвора в 8 12 раз. 4. Кран по п.1, отличающийся тем, что средство для перемещения затвора выполнено в виде штока с рукояткой, снабженного уплотнительными кольцами.