КРАН Российский патент 2003 года по МПК F16K5/10 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к дросселирующим пробковым кранам.

Известен регулируемый дроссель, представляющий собой шаровой кран, в шаровой пробке которого выполнен ряд соосных радиальных каналов разного диаметра, сообщающихся через центральную камеру. Расход через кран регулируется ступенчато путем установки шаровой пробки одним из дросселирующих радиальных каналов напротив выходного патрубка крана. Такой дроссель не обеспечивает плавности регулирования расхода (SU 742662 A, кл. F 16 K 47/08, 1980).

Известен также кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и поворотную пробку с отверстием меньшего диаметра, чем диаметр проходного сечения патрубков, с осью смещенной относительно продольной оси проходного сечения входного патрубка на полуразность их диаметров (SU 974001 A, кл. F 16 K 5/00, 1982).

В этом кране зависимость проходного сечения от угла поворота пробки значительно отклоняется от линейной, что осложняет управление расходом. Причем при отпирании крана, когда во избежание динамических перегрузок особенно важно обеспечить плавность нарастания проходного сечения, оно с увеличением угла поворота пробки растет значительно быстрее, чем в конце хода.

Также известен кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и поворотную пробку с щелевым отверстием, продольная ось сечения которого развернута под углом к оси поворота пробки (US 5593135 A, кл. F 16 K 5/10, 14.01.1997).

В указанном кране щелевое отверстие выполнено с размещением продольной оси щели под прямым углом к оси поворота пробки.

При этом обеспечивается линейность зависимости проходного сечения крана от угла поворота пробки, но кромки щели при повороте пробки контактируют с уплотнением в одних и тех же точках, что, особенно при использовании уплотнений из эластичных материалов, приводит к повышенному износу последних.

Задачей изобретения является улучшение регулировочной характеристики крана за счет приближения зависимости проходного сечения крана от угла поворота пробки к линейной во всем диапазоне регулирования при одновременном уменьшении износа уплотнений.

Технический результат изобретения достигается тем, что в кране, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и поворотную пробку с щелевым отверстием, продольная ось сечения которого развернута под углом к оси поворота пробки, продольная ось сечения щелевого отверстия размещена под острым углом к оси поворота пробки. При этом предпочтительно, чтобы продольная ось сечения щелевого отверстия была размещена под острым углом больше 45^o. Кроме этого, хотя бы одна сторона отверстия патрубка со стороны, обращенной к щелевому отверстию, оформлена плоскостью, параллельной оси поворота пробки на ширине проекции щели на эту ось.

При размещении продольной оси щели под острым углом к оси поворота пробки при повороте пробки точки контакта кромок щели перемещаются по уплотнению и износ его уменьшается.

При этом с уменьшением угла наклона продольной оси щели увеличивается нелинейность зависимости проходного сечения от угла поворота пробки. Поэтому целесообразно выбирать угол наклона в пределах от 45 до 90^o.

Увеличение нелинейности можно избежать при оформлении хотя бы с одной стороны отверстия патрубка со стороны, обращенной к щелевому отверстию, плоскостью, параллельной оси поворота пробки на ширине проекции щели на эту ось, т.е. за счет некоторого ухудшения технологичности конструкции улучшить эксплуатационные характеристики крана.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид крана, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид А на фиг.1. - вариант исполнения уплотняющего седла.

В корпусе 1 между входным 2 и выходным 3 патрубками размещена поворотная пробка 4. Пробка может быть цилиндрической или конической, но наиболее целесообразно выполнение пробки 4 в виде шара. Пробка 4 с двух сторон уплотнена седлами 5. В пробке 4 со стороны входного патрубка 2 выполнено щелевое отверстие 6, проходное сечение которого меньше проходного сечения патрубков 2 и 3, а продольная ось сечения щели размещена под острым углом α > 45^o к оси поворота пробки. Соосно с пробкой 4 установлен шток 7, прижимаемый к корпусу 1 гайкой 8 и набором кольцевых уплотнений 9 (см. фиг.1, 2).

Для уменьшения износа уплотняющего седла 5 щелевое отверстие 6 может быть выполнено по острым углом к оси поворота пробки < 90^o. В этом случае при повороте пробки 4 точки контакта кромок щели перемещаются по уплотняющему седлу 5, и износ его уменьшается, однако с уменьшением значения угла α увеличивается нелинейность зависимости проходного сечения щелевого отверстия 6 от угла поворота пробки 4.

Практически целесообразно ограничить угол наклона продольной оси щели к оси поворота пробки от 45 до 90^o.

Увеличение нелинейности можно избежать при выполнении отверстия в уплотняющем седле 5 со стороны входного патрубка 2, обращенного к щелевому отверстию, прямоугольным (см. фиг.3) с расположении одной из сторон параллельно оси штока 7, таким образом одна сторона отверстия патрубка 2 со стороны щелевого отверстия оформлена плоскостью, параллельной оси поворота пробки 4, на ширине проекции щели на эту ось.

Регулирование расхода осуществляется следующим образом. На входной патрубок 2 подается рабочая среда. Когда кран полностью открыт, щелевое отверстие, располагаясь по потоку, позволяет крану работать с максимальной пропускной способностью. При повороте пробки 4 с помощью штока 7 щелевое отверстие 6 плавно уменьшается и соответственно плавно уменьшается расход рабочей среды по линейной зависимости до полного прекращения при повороте штока 7 на 90^o. При реверсе поворота штока 7 расход рабочей среды плавно увеличивается до максимума.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к дросселирующим пробковым кранам. Кран содержит корпус с входным и выходным патрубками и поворотную пробку с щелевым отверстием. Продольная ось сечения щелевого отверстия развернута под острым углом к оси поворота пробки. Изобретение позволяет улучшить регулировочную характеристику крана при одновременном уменьшении износа уплотнений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и поворотную пробку с щелевым отверстием, продольная ось сечения которого развернута под углом к оси поворота пробки, отличающаяся тем, что продольная ось сечения щелевого отверстия размещена под острым углом к оси поворота пробки. 2. Кран по п. 1, отличающийся тем, что продольная ось сечения щелевого отверстия размещена под углом больше 45^o. 3. Кран по п. 2, отличающийся тем, что хотя бы одна сторона отверстия патрубка со стороны, обращенной к щелевому отверстию, оформлена плоскостью, параллельной оси поворота пробки на ширине проекции щели на эту ось.