ШАРОВОЙ КРАН Российский патент 2002 года по МПК F16K5/06 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к трубопроводной арматуре, и может быть использовано для перекрытия потоков рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу.

Известен кран [1], содержащий корпус с крышкой, внутри которого расположен связанный со шпинделем затвор в виде шаровой пробки с односторонним уплотнением и шарниром на нижней опоре, неподвижную втулку с криволинейным пазом для поворота затвора и шпинделем, нижняя часть которого взаимодействует с затвором.

Недостатками крана являются:
- сложность конструкции поворота затвора в виду наличия шариков, втулки с криволинейным пазом, отверстия и двух опорных пальцев в верхней части затвора, шпинделя с изгибом в нижней части;
- закрытие (открытие) затвора осуществляется за несколько оборотов шпинделя, что увеличивает время на перекрытие крана.

Задача технического решения - упрощение конструкции, расширение технологических возможностей крана.

Это достигается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус с горизонтальными входным и выходным патрубками, в котором расположен связанный со шпинделем затвор с односторонним уплотнением и шарниром на нижней опоре, крышку, на которой расположен узел поворота шпинделя в виде неподвижной гайки, и сферическое самоустанавливающееся седло, в нижней части шпинделя выполнена канавка, на сегментных сторонах которой расположены наклонные пазы, а в верхней опоре затвора установлен палец с возможностью перемещения его концов в наклонных пазах шпинделя.

Это позволяет уменьшить время открытия (закрытия) крана, унифицировать тип привода (ручной, пневматический, электрический) за счет открытия (закрытия) затвора на 90^o, останавливать затвор в любом промежуточном положении при его повороте на 90^o, т.е. использовать кран для регулировки расхода транспортируемой среды.

На фиг. 1 изображен шаровой кран, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - место Б на фиг.1.

Шаровой кран содержит корпус 1 с горизонтальными входным 2 и выходным 3 патрубками, в котором расположен затвор 4 с односторонним уплотнением и шарниром 5 на нижней опоре, крышку 6, на которой закреплен фланец 7 с фиксированной в нем гайкой 8 с помощью винта 9, шпиндель 10, имеющий в верхней части резьбу, которая взаимодействует с резьбой гайки 8, а в нижней части имеется сквозная прямоугольная канавка, на сегментных сторонах которой выполнены два наклонных паза. На верхней опоре затвора 4 установлен палец 11 так, что его концы входят в наклонные пазы шпинделя 10. В выходном патрубке 3 корпуса 1 расположено самоустанавливающееся (сферическое) по уплотняющей поверхности затвора 4 седло 12.

Зазор "а" между затвором 4 и седлом 12 в открытом положении (фиг.3) регулируется прокладками 13. При уменьшении их количества зазор "а" уменьшается, при увеличении - зазор "а" увеличивается. Перемещение затвора вдоль его вертикальной оси ограничивается шайбой 14. Герметизация шпинделя осуществляется манжетами 15, а крышки и седла - резиновыми кольцами 16.

Работа шарового крана осуществляется следующим образом.

В открытом положении проходные отверстия патрубков 2, 3 корпуса 1 и затвора 4 совпадают, угол α между вертикальными осями затвора 4 и шпинделя 10 равен нулю, а между уплотняющими поверхностями затвора 4 и седла 12 имеется зазор "а".

Закрытие крана осуществляется при повороте шпинделя 10 на 90^o. Приводом (на фиг.1 не показан) шпинделю 10 сообщается вращательное движение по часовой стрелке, так как гайка 8 неподвижна, шпиндель 10, поворачиваясь, одновременно опускается. От поворота шпинделя 10 через палец 11 вращение сообщается затвору 4, а от опускания шпинделя 10 его наклонные пазы скользят по концам пальца 11 и заставляют затвор 4 наклоняться на нижней шарнирной опоре 5 в сторону уплотнительного седла 12, при этом угол α увеличивается. С увеличением угла поворота затвора 4 зазор "а" уменьшается и при величине 90^o зазор "а" становится нулевым, а угол α максимальным, при этом седло 12 самоустанавливается по уплотняющей поверхности затвора 4, обеспечивая требуемую герметичность. Кран закрыт. Резьба шпинделя 10 и гайки 8 выполнена самотормозящей, что препятствует самопроизвольному открытию крана. Открытие крана осуществляется при сообщении вращения шпинделю 10 в обратную сторону, то есть против часовой стрелки. При этом взаимодействие указанных выше деталей происходит в обратной последовательности.

Источник информации
1. Патент РФ 2088828, М.кл. F 16 К 5/06. Кран. Бюл. 24, 1997 г.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования при перекрытии потоков транспортируемой по трубопроводу рабочей среды. Шаровой кран содержит корпус с горизонтальными входным и выходным патрубками. В корпусе расположен связанный со шпинделем затвор с односторонним уплотнением и шарниром на нижней опоре. На крышке расположен узел поворота шпинделя в виде неподвижной гайки. В корпусе размещено сферическое самоустанавливающееся седло. В нижней части шпинделя выполнена канавка. На сегментных сторонах канавки расположены наклонные пазы. В верхней опоре затвора установлен палец с возможностью перемещения его концов в наклонных пазах шпинделя. Изобретение позволяет упростить конструкцию крана и расширить его технологические возможности. 3 ил.

Шаровой кран, содержащий корпус с горизонтальными входным и выходным патрубками, в котором расположен связанный со шпинделем затвор с односторонним уплотнением и шарниром на нижней опоре, крышку, на которой расположен узел поворота шпинделя в виде неподвижной гайки, и сферическое самоустанавливающееся седло, отличающийся тем, что в нижней части шпинделя выполнена канавка, на сегментных сторонах которой расположены наклонные пазы, а в верхней опоре затвора установлен палец с возможностью перемещения его концов в наклонных пазах шпинделя.