КРАН Российский патент 2008 года по МПК F16K5/14 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорного органа на технологическом оборудовании для жидких и газообразных сред в различных отраслях промышленности.

Известен кран (см. SU 1749597 A1, F16К 5/20), содержащий корпус, размещенную в нем пробку со штоком, управляемым рукояткой, подпружиненные к пробке седла и толкатели, взаимодействующие со втулкой управляемой рукояткой.

При открытии или закрытии крана рукоятки через втулку перемещают толкатели, которые отводят седла от пробки, после чего производится ее поворот, такое действие снижает крутящий момент, необходимый для переключения крана.

В данной конструкции не исключен перекос седел в момент их отвода от пробки, т.к. толкатели действуют на седла только в верхней точке в одной стороне, т.е. велика вероятность заедания седел, что снижает надежность работы крана.

Известен также шаровой кран (см. SU 1672068 A1, F16K 5/20, прототип), содержащий корпус, размещенную в нем пробку, подпружиненные к ней седла, взаимодействующие с конусными поверхностями с жестко закрепленными на штоке толкателями. Шток сопряжен с шаровой пробкой винтовой поверхностью.

При вращении маховика, закрепленного на штоке, последнему передается поступательное движение, а жестко закрепленные на штоке толкатели коническими поверхностями отжимают седла от пробки, образуя гарантированный зазор. А винтовая поверхность при осевом перемещении штока производит поворот на 90°. Поворот пробки при отжатых уплотнительных поверхностях исключает трение между пробкой и седлами.

К недостаткам известной конструкции относится необходимость высокой кинематической точности получения сопряжения винтовых поверхностей на штоке и на пробке, обеспечивающих поворот пробки и конусной поверхности толкателя с винтовой поверхностью штока, обеспечивающих последовательность проведения операции: отвод седел от пробки и поворот пробки.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения сложных сопрягаемых поверхностей.

Указанная цель достигается тем, что толкатели выполнены в виде двух профильных кулачков, охватывающих пробку, жестко соединенных между собой стержнями, коаксиально проходящими сквозь втулки, размещенные в выемках пробки; втулки выполнены из упругодеформирующего материала, например полиуретана; уплотнительные поля пробки и уплотнительные поля подпружиненных седел выполнены плоскими.

На фиг.1 изображен продольный разрез крана; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2.

Кран содержит корпус 1, пробку 2, помещенную между профильными кулачком 3 штока 4 и кулачком 5 нижней опоры 6, размещенной в корпусе 1. Профильные кулачки 3 и 5 жестко соединены между собой стержнями 7, пропущенными сквозь втулки 8, выполненные из упругого эластомерного материала, размещенные в выемках 9 пробки 2. Седла 10 установлены в патрубках 11 и поджаты пружиной 12 плоскими уплотнительными полями 13 к ответным полям 14 пробки 2 и взаимодействуют при повороте штока 4 проходящего через крышку 15, с кулачками 3 и 5.

Кран работает следующим образом.

При повороте штока 4 профильные кулачки 3 и 5, взаимодействующие с подпружиненными седлами 10, начинают движение, т.е. производят отвод уплотнительных полей 13 седел 10 от уплотнительных полей 14 пробки 2, опережая движение (поворот) пробки 2 вследствие деформации упругих втулок 8.

После появления гарантированного зазора между уплотнительными полями 13 и 14 пробка 2, разгруженная от давления проводимой среды, управляемая стержнями 7, через втулки 8 свободно поворачивает на 90°, закрывая проходной канал крана. При этом уплотнительные поля 13 и 14 вновь взаимодействуют, их взаимодействие обеспечивает профили кулачков 3 и 5, постоянно контактирующие с седлами 10. Открытие крана производится в обратной последовательности.

Таким образом, благодаря тому что толкатели выполнены в виде профильных кулачков, взаимодействующих торцевой поверхностью с подпружиненными седлами, и жестко связаны между собой и с управляемым штоком, а между кулачками расположена «плавающая» пробка, взаимодействующая при «открытии-закрытии» крана с упругими втулками, коаксиально в которых размещены стержни, связывающие жестко кулачки, можно не только упростить кинематику процесса «открытия-закрытия», но и выполнить как на пробке, так и на седлах плоские уплотнительные поля. Этим не только повышается надежность работы крана, но расширяется его область применения, т.к. получение плоских металлических полей технологичнее, чем сферических.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве запорного органа на технологическом оборудовании для жидких и газообразных сред в различных отраслях промышленности. Кран содержит размещенные в корпусе пробку, подпружиненные уплотнительные седла, взаимодействующие с толкателями. Толкатели управляются штоком и выполнены в виде двух профильных кулачков. Профильные кулачки охватывают пробку и жестко соединены между собой стержнями. Стержни коаксиально проходят сквозь втулки. Втулки размещены в выемках пробки. Изобретение направлено на повышение надежности работы крана путем исключения сложных сопрягаемых поверхностей его элементов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Кран, содержащий размещенные в корпусе пробку, подпружиненные уплотнительные седла, взаимодействующие с толкателями, управляемыми штоком, отличающийся тем, что толкатели выполнены в виде двух профильных кулачков, охватывающих пробку, жестко соединенных между собой стержнями, коаксиально проходящими сквозь втулки, размещенные в выемках пробки.2. Кран по п.1, отличающийся тем, что втулки выполнены из упругодеформируемого материала, например полиуретана.3. Кран по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные поля как пробки, так и уплотнительных подпружиненных седел, выполнены плоскими.