ШАРОВОЙ КРАН Российский патент 2000 года по МПК F16K5/06 

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в составе магистральных трубопроводов для перекрытия потоков рабочей среды.

Известны шаровые краны, содержащие корпус, размещенную в седловых уплотнениях сферическую поворотную пробку с проходным каналом и приводом вращения (RU, полезная модель N 3020, кл. F 16 K 5/06, 1996 г.; RU, N 2115050, кл. F 16 K 5/06, 1998 г.). Наиболее близким техническим решением к заявляемому, совпадающим с ним по наибольшему числу признаков, является шаровой кран по RU, N 2022189, кл. F 16 K 5/06, 1994 г., содержащий корпус и запорный орган в виде шарового пояса и жестко связанного с ним полого цилиндра. В упомянутых выше конструкциях в момент изменения состояния крана под действием потока среды высокого давления возможно разрушение кромок и поверхностей уплотнения и запорного органа со стороны напорной части трубопровода. При этом воздействие резкого перепада давления среды усиливается нарушением ламинарности потока среды в области стыковки проходных каналов корпуса и пробки.

Настоящее изобретение решает задачу повышение герметичности и надежности шарового крана за счет снижения риска разрушения поверхностей уплотнения и пробки путем обеспечения ламинарности потока среды в процессе изменения состояния крана.

Задача решается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус с проходным каналом, размещенные в нем уплотнения и поворотную относительно вертикальной оси пробку в виде полой сферы с проходными отверстиями и установленный соосно с проходным каналом корпуса полый цилиндр, последний жестко связан с корпусом крепежным средством, проходящим через выполненное в пробке дополнительное отверстие, а длина цилиндра выполнена меньшей диаметра внутренней поверхности сферы.

В этом случае канал, по которому происходит движение рабочей среды, образован проходным каналом корпуса и внутренней полостью соосного ему цилиндра, а перекрытие потока осуществляется сферической оболочкой пробки при вращении ее в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси. Крепежное средство, фиксирующее полый цилиндр относительно корпуса (например, штифт), проходит через дополнительное отверстие в пробке, размещенное по оси вращения, и не препятствует процессу. Незначительные зазоры между элементами крана не оказывают заметного воздействия на движение потока среды. При необходимости (если транспортируется среда высокого давления) сферическая пробка может быть усилена тем, что она выполнена с возможностью заполнения части внутренней полости сферы упругодеформируемым материалом. При этом свободной от наполнителя остается часть полости, расположенная в диаметральной плоскости и по высоте равная или большая внешнего диаметра цилиндра. Этой же цели служит и то, что часть проходного канала корпуса между его внутренней поверхностью и пробкой, ограниченная с двух сторон торцевой поверхностью уплотнения, обращенной к оси вращения пробки, заполнена упругодеформируемым материалом. В качестве наполнителя может быть использован, например, полиуретан.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг. 1 представлен продольный разрез крана; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Шаровой кран содержит корпус 1 с проходным каналом, размещенные в нем уплотнения 2 и поворотную относительно вертикальной оси 3 пробку в виде полой сферы 4 с проходными отверстиями, а также установленный соосно проходному каналу полый цилиндр 5, жестко связанный с корпусом крепежным средством 6, проходящим через дополнительное отверстие в пробке 7. Длина цилиндра выполнена меньшей диаметра внутренней поверхности сферы. Часть внутренней полости сферы 8 может быть заполнена упругодеформируемым материалом, при этом свободной от наполнителя остается часть полости 9, лежащая в диаметральной плоскости и совпадающая по высоте с диаметром цилиндра 5. Часть проходного канала корпуса 10 между его внутренней поверхностью и пробкой, ограниченная с двух сторон поверхностью уплотнения, обращенной к оси вращения, также может быть заполнена упругодеформируемым материалом. Кран снабжен приводом 11, связанным с пробкой посредством штока 12.

Шаровой кран функционирует следующим образом.

В положении "закрыт" поворотная пробка 4 перекрывает проходной канал корпуса 1. При переводе крана в открытое состояние поворотом пробки на 90^o посредством привода 11 ее проходные отверстия совмещают с проходным каналом корпуса и цилиндра 5, открывая путь среде через кран.

Шаровой кран используется в составе магистральных трубопроводов, транспортирующих рабочую среду высокого давления.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для перекрытия потоков рабочей среды. Кран содержит корпус с проходным каналом, размещенные в нем уплотнения, поворотную относительно вертикальной оси пробку в виде полой сферы с проходными отверстиями и размещенный соосно проходному каналу полый цилиндр. Цилиндр жестко связан с корпусом посредством крепежного элемента. Последний проходит через выполненное в пробке дополнительное отверстие. Длина упомянутого цилиндра выполнена меньшей длины внутренней поверхности сферы. Изобретение повышает герметичность и надежность работы шарового крана. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шаровой кран, содержащий корпус с проходным каналом, размещенные в нем уплотнения и поворотную относительно вертикальной оси пробку в виде полой сферы с проходными отверстиями, а также установленный соосно проходному каналу полый цилиндр, отличающийся тем, что цилиндр жестко связан с корпусом крепежным средством, проходящим через выполненное в пробке дополнительное отверстие, а длина упомянутого цилиндра выполнена меньшей диаметра внутренней поверхности сферы. 2. Шаровой кран по п.1, отличающийся тем, что поворотная пробка выполнена с возможностью заполнения части внутренней полости сферы упругодеформируемым материалом. 3. Шаровой кран по пп.1 и 2, отличающийся тем, что часть проходного канала корпуса между его внутренней поверхностью и пробкой, ограниченная с двух сторон торцевыми поверхностями уплотнений, обращенными к оси вращения пробки, заполнена упругодеформируемым материалом.