КРАН ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ Российский патент 2000 года по МПК F16K5/04 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к запорной арматуре, и предназначено для управления потоком жидкости в технологических процессах, в системах водо- и теплоснабжения.

Известен кран, содержащий корпус с проходным каналом и установленной в нем цилиндрической пробкой и втулкой, в которой выполнены сквозные отверстия, соосные проходному каналу в пробке [1].

Недостатком крана являются высокая металлоемкость и трудоемкость изготовления.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является кран цилиндрический, содержащий цилиндрический затвор, проходной канал которого образован закрепленной в нем путем сварки трубой, ось которой перпендикуляра оси затвора [2].

Корпус крана выполнен штампованным, и в нем размещен цилиндрический затвор. С затвором соединен поворотный шпиндель, который имеет рукоятку управления и узел уплотнения.

Такие краны с цилиндрическим затвором и уплотнением "металл по металлу" применяются в основном для высоковязких сред.

Общим недостатком этих кранов является наличие трущихся элементов "металл по металлу", возможность перекоса цилиндрического затвора при сборке крана и во время эксплуатации, что в свою очередь приводит к повышенным трению и износу запорного цилиндра (цилиндрического затвора) и корпуса.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является уменьшение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении крана, а также повышение надежности его работы.

Указанный технический результат достигается тем, что известный кран цилиндрический, содержащий цилиндрический затвор, проходной канал которого образован закрепленной в нем с помощью сварки трубой, ось которой перпендикулярна оси затвора, корпус, в котором установлен с возможностью вращения цилиндрический затвор, поворотный шпиндель с закрепленной на нем рукояткой, соединенный с цилиндрическим затвором, и узел уплотнения поворотного шпинделя, содержит приваренные к корпусу фланцы, в расточках которых размещены уплотнительные элементы в виде двух вкладышей из полиамида или графитопласта, выполняющих функцию подшипников скольжения и охватывающих цилиндрический затвор по боковой и торцевым поверхностям по скользящей посадке с обеспечением его центрирования в корпусе при сборке крана. При этом корпус выполнен в виде отрезка трубы, поворотный шпиндель выполнен с кольцевым выступом на нижнем конце и размещен во введенной в кран втулке, имеющей кольцевой буртик, контактирующий со шпинделем, на двух сторонах кольцевого буртика втулки установлены охватывающие шпиндель прокладки из полиамида или графитопласта, выполняющие функцию подшипников скольжения, а узел уплотнения поворотного шпинделя выполнен в виде втулки, в канавках на внутренней и наружной поверхностях которой размещены уплотнительные кольца.

Кроме того, для достижения указанного результата во втулке узла уплотнения поворотного шпинделя может быть выполнена кольцевая канавка для извлечения узла уплотнения.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид заявленного крана, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - фрагмент втулки узла уплотнения шпинделя в разрезе.

Корпус крана представляет собой сварную конструкцию из фланцев 1 и корпуса 2. Корпус 2 выполнен в виде отрезка трубы, в котором размещен с возможностью вращения цилиндрический затвор 3. Проходной канал 4 затвора 3 образован отрезком трубы 4, закрепленной с помощью сварки в затворе 3, причем оси трубы 4 и цилиндрического затвора 3 взаимно перпендикулярны. В расточках фланцев 1 размещены уплотнительные элементы, выполненные в виде вкладышей 5 из полиамида или графитопласта. Вкладыши 5 выполняют одновременно роль уплотнительных элементов и подшипников скольжения. Вкладыши 5 охватывают цилиндрический затвор 3 по его боковой и торцевым поверхностям по скользящей посадке и обеспечивают тем самым центрирование затвора в корпусе при сборке крана.

Цилиндрический затвор 3 управляется рукояткой 6, закрепленной на поворотном шпинделе 7. На нижнем конце шпинделя выполнен кольцевой выступ 8 (ступень), диаметр которого больше тела самого шпинделя 7.

Шпиндель 7 размещен во втулке 14, имеющей кольцевой буртик 9, контактирующий с поворотным шпинделем 7. На двух сторонах кольцевого буртика 9 (на тыльной и внешней сторонах) установлены охватывающие шпиндель прокладки 10 из полиамида или графитопласта, выполняющие функцию подшипников скольжения, для уменьшения прикладываемого к рукоятке управления усилия.

Узел уплотнения поворотного шпинделя состоит из втулки 11. На внутренней и внешней поверхностях втулки 11 выполнены канавки, в которых размещены уплотнительные кольца 12, выполненные, например, из резины. Уплотнительные кольца могут быть легко заменены без демонтажа крана и шпинделя 7.

Для извлечения узла уплотнения при замене резиновых колец в верхней части втулки 11 предусмотрена кольцевая канавка 13. Использование в кране такого узла уплотнения существенно уменьшает трудоемкость замены уплотнительных колец 12, повышая тем самым удобство при обслуживании крана.

В открытом положении крана проходной канал 4 обеспечивает протекание рабочей среды в трубопроводах с диаметром более 50 мм, давлением порядка 25 атм и температурой до 200^oC.

При повороте цилиндрического затвора 3 на 90^o происходит полное перекрытие потока жидкости в трубопроводе. При этом благодаря материалу вкладышей 5 (полиамид или графитопласт), который выдерживает высокие температуру, давление и к тому же не нуждается в смазке, обеспечиваются достаточно высокая надежность, долговечность и герметичность крана.

При сборке и работе крана за счет специальной формы вкладышей 5, которые одновременно являются уплотнительными элементами и подшипниками скольжения, обеспечивается самоцентрирование цилиндрического затвора в корпусе, а также достигается равномерность нагрузки и, как следствие, минимальный износ цилиндрического затвора и уплотнительных элементов.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 496407, кл. F 16 K 5/04, 24.02.76.

2. Патент Германии N 614565, кл. F 16 K 5/04, 23.05.35.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к запорной арматуре, и предназначено для управления потоком жидкости в технологических процессах, в системах водо- и теплоснабжения. Кран цилиндрический содержит цилиндрический затвор, корпус с установленным в нем с возможностью вращения цилиндрическим затвором, поворотный шпиндель с закрепленной на нем рукояткой и узел уплотнения поворотного шпинделя. Проходной канал затвора образован закрепленной в нем с помощью сварки трубой. Ось трубы перпендикулярна оси затвора. Кран также содержит приваренные к корпусу фланцы. В расточках фланца размещены уплотнительные элементы в виде двух вкладышей из полиамида или графитопласта. Вкладыши выполняют функцию подшипников скольжения и охватывают цилиндрический затвор по боковой и торцевым поверхностям по скользящей посадке с обеспечением его центрирования в корпусе при сборке крана. Корпус выполнен в виде отрезка трубы. Поворотный шпиндель выполнен с кольцевым выступом на нижнем конце и размещен во введенной в кран втулке. Втулка контактирует своим кольцевым буртиком со шпинделем. На двух сторонах кольцевого буртика втулки установлены охватывающие шпиндель прокладки из полиамида или графитопласта. Последние выполняют функцию подшипников скольжения. Узел уплотнения поворотного шпинделя выполнен в виде втулки. В канавках на внутренней и наружной поверхностях упомянутой втулки размещены уплотнительные кольца. Изобретение обеспечивает снижение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении крана, а также повышение надежности его работы. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Кран цилиндрический, содержащий цилиндрический затвор, проходной канал которого образован закрепленной в нем с помощью сварки трубой, ось которой перпендикулярна оси затвора, корпус, в котором установлен с возможностью вращения цилиндрический затвор, поворотный шпиндель с закрепленной на нем рукояткой, соединенный с цилиндрическим затвором, и узел уплотнения поворотного шпинделя, отличающийся тем, что он содержит приваренные к корпусу фланцы, в расточках которых размещены уплотнительные элементы в виде двух вкладышей из полиамида или графитопласта, выполняющих функцию подшипников скольжения и охватывающих цилиндрический затвор по боковой и торцевым поверхностям по скользящей посадке с обеспечением его центрирования в корпусе при сборке крана, при этом корпус выполнен в виде отрезка трубы, поворотный шпиндель выполнен с кольцевым выступом на нижнем конце и размещен во введенной в кран втулке, имеющей кольцевой буртик, контактирующий со шпинделем, на двух сторонах кольцевого буртика втулки установлены охватывающие шпиндель прокладки из полиамида или графитопласта, выполняющие функцию подшипников скольжения, а узел уплотнения поворотного шпинделя выполнен в виде втулки, в канавках на внутренней и наружной поверхностях которой размещены уплотнительные кольца. 2. Кран цилиндрический по п.1, отличающийся тем, что во втулке узла уплотнения поворотного шпинделя выполнена кольцевая канавка для извлечения узла уплотнения.