ШАРОВОЙ КРАН Российский патент 2006 года по МПК F16K5/06 F16K27/06 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для перекрытия или регулирования потока рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу.

Известны шаровые краны, в которых соединение с трубопроводной арматурой осуществляется посредством штуцера с ниппелем. Среди них шаровой кран по ЕР №0049573, кл. F 16 К 5/06, 1987 г., а также наиболее близкий к заявляемому по числу совпадающих признаков шаровой кран по RU №0003020 (полезная модель), кл. F 16 К 5/06, 1996 г. Последний содержит корпус с соосно установленными в нем входным и выходным штуцерами, шаровую поворотную пробку, размещенную в седловых уплотнениях и сопряженную с шпинделем, причем каждый штуцер выполнен с резьбой по наружному диаметру и охвачен сопряженной с ним по резьбе накидной гайкой, а гайка внутренней торцевой поверхностью опирается на кольцевой наружный выступ ниппеля с поджатием ниппеля к штуцеру. Для обеспечения герметичности в соединении штуцера и ниппеля в образованном торцевой поверхностью штуцера и кольцевым выступом ниппеля зазоре размещена прокладка в виде упругодеформируемого элемента. При малейшем нарушении соосности соединенных элементов в процессе эксплуатации, вызванном внешним воздействием либо выходом параметров рабочей среды за допустимые пределы, возможно нарушение герметичности упомянутого соединения. К тому же система штуцер-ниппель-накидная гайка существенно увеличивают строительную длину шарового крана.

Настящее изобретение решает задачу повышения герметичности шарового крана в области присоединительных элементов с одновременным уменьшением его строительной длины.

Задача решается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус, соосно установленные входной и выходной штуцеры, каждый из которых сопряжен с ниппелем, имеющим кольцевой наружный выступ, а также размещенный в седлах запорный орган, связанный со шпинделем, сопрягаемые поверхности ниппеля и штуцера выполнены сферической и конической соответственно. Каждый ниппель охвачен по наружной поверхности накидным фланцем с возможностью контакта его торцевой поверхности с торцевой поверхностью выступа ниппеля, обращенной от запорного органа. Фланец содержит отверстия под соединительный элемент, а оба фланца соединены пропущенными сквозь них стяжками. Отверстий в каждом фланце выполнено не менее трех, расположены они по окружности симметрично относительно продольной оси корпуса. Отверстия могут быть расположены также попарно симметрично относительно продольной оси корпуса крана в случае, если фланец имеет форму, отличную от круглой.

Между наружной сферической поверхностью ниппеля и внутренней конической поверхностью штуцера, независимо от степени их соосности, существует постоянный контакт как минимум по кольцевой линии сферы. Усиливаемый стяжками, пропущенными сквозь отверстия во фланцах, он гарантирует надежное и герметичное соединение упомянутых деталей шарового крана при нарушении соосности конструкции под воздействием внешних или иных факторов. Отсутствие громоздких гаек с резьбами существенно уменьшает строительную длину крана. Стяжки могут быть использованы одновременно для крепления и других элементов конструкции крана, например узла шпинделя, либо подсоединения приводных устройств.

Изобретение поясняется описанием и приложенным к нему чертежом продольного разреза крана. Шаровой кран содержит корпус 1, установленные соосно входной и выходной штуцеры 2, имеющие внутреннюю коническую поверхность. Каждый штуцер контактирует упомянутой поверхностью с наружной сферической поверхностью ниппеля 3, каждый из которых выполнен с наружным кольцевым выступом 4, торцевая поверхность которого обращена от запорного органа в виде шаровой пробки 5, установленной в седлах 6 и связанной со шпинделем 7. Кроме того, каждый ниппель снабжен накидным фланцем 8 в описываемом варианте круглой формы с по меньшей мере тремя сквозными отверстиями 9 под стяжки. Фланец установлен свободно с возможностью контакта своей торцевой поверхностью с торцевой поверхностью кольцевого выступа на ниппеле. Фланцы соединены между собой стяжками в виде шпилек 10.

Шаровой кран работает следующим образом.

При сборке крана после установки в корпусе 1 запорного органа 5, седел 6, узла шпинделя 7 и присоединительных элементов, а именно штуцеров 2 с ниппелями 3 и фланцами 8, производится стяжка всей конструкции посредством шпилек 10. В открытом состоянии запорный орган расположен таким образом, что его проходной канал совпадает с проходными каналами корпуса и присоединительных элементов, открывая путь рабочей среде. При повороте пробки посредством привода через шпиндель на угол 90° она перекрывает путь рабочей среде. При малейшем нарушении соосности конструкции под воздействием внешних факторов и неравномерности износа поверхностей ниппель "самоустанавливается" относительно штуцера, сохраняя контакт и, следовательно, герметичность соединения.

Изобретение может быть использовано в качестве запорной арматуры в трубопроводах, транспортирующих рабочую среду, в том числе газ, нефть, воду.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для перекрытия и регулирования потоков рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу. Шаровой кран содержит корпус с соосно установленными входным и выходным штуцерами. Каждый из штуцеров сопряжен с ниппелем. Последний имеет кольцевой наружный выступ. Запорный орган размещен в седлах и связан со шпинделем. Сопрягаемые поверхности штуцера и ниппеля выполнены конической и сферической соответственно. Каждый ниппель охвачен по наружной поверхности накидным фланцем с возможностью контакта его торцевой поверхности с торцевой поверхностью выступа ниппеля. Фланец содержит отверстия под соединительный элемент. Оба фланца соединены пропущенными сквозь отверстия стяжками. Изобретение направлено на повышение герметичности шарового крана в области присоединительных элементов с одновременным уменьшением его строительной длины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Шаровой кран, содержащий корпус с соосно установленными входным и выходным штуцерами, каждый из которых сопряжен с ниппелем, имеющим кольцевой наружный выступ, а также размещенный в седлах запорный орган, связанный со шпинделем, отличающийся тем, что сопрягаемые поверхности штуцера и ниппеля выполнены конической и сферической формы соответственно, причем ниппель охвачен по наружной поверхности накидным фланцем с возможностью контакта его торцевой поверхности с торцевой поверхностью выступа ниппеля, при этом фланец содержит отверстия под соединительный элемент, а оба фланца соединены пропущенными сквозь них стяжками.2. Шаровой кран по п.1, отличающийся тем, что отверстий под крепежный элемент в каждом из фланцев выполнено не менее трех, расположенных симметрично относительно продольной оси корпуса.