Шаровой кран Советский патент 1991 года по МПК F16K5/06 

основания 13,14 которых перпендикулярны оси 15 вращения Э 9, В углублении 11 размещен кулачок 19 приводного вкладыша 20 с профильным сечением, идентичным профилю углубления 11, в углублении 12 - опорный Э 22, закрепленный в отверстии 23 корпуса 1, соосном оси 15. Углубления 12 выполнены треугольной формы, грани каждого из них сопряжены между собой цилиндрической поверхностью и расположены под углом друг к другу, равным углу поворота Э 9. На внутренней поверхности корпуса выполнен продольный паз 24, перпендикулярный оси 15 и сопряженный с отверстием 23. Э 22 выполнен в виде размещенной в отверстии 23 цилиндрической ножки 25 с призматической головкой 26, ребра которой закруглены. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для перекрытия канала бурильной колонны при предупреждении и ликвидации проявлений и выбросов в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение надежности шарового крана в работе и ограничение поворота шарового запорного элемента (Э). В корпусе 1 установлены седло-гайка 6 на резьбе 5 и пово- ротный шаровой запорный Э 9. На поверхности Э 9 выполнена два диаМет- рально расположенных углубления 11, 12, ё О СП VI о ел Фиг 1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, применяемым в горном деле при бурении нефтяных и газовых скважин и предназначенным для перекрытия канала бурильной колонны при предупреждении и ликвидации проявлений и выбросов в .процессе бурения нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение надежности крана в работе за счет извлечения из полости корпуса шарового запорного элемента в любом его положении: в открытом, закрытом или в промежуточном.

На фиг. 1 изображен шаровой кран, разрез (общий вид); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - шаровой запорный элемент в изометрии; на фиг. 4 - поворотный вкладыш с кулачком в изометрии: на фиг.5 - опорный элемент в изометрии; на фиг. 6 - шаровой запорный элемент в положении Закрыто ; на фиг. 7 - то же, в положении Открыто.

Шаровой кран высокого давления состоит из корпуса 1 в виде патрубка, на концах которого выполнена резьба 2,3. Внутренняя часть патрубка вблизи конуса выполнена с уступом 4, а в муфтовой части коническая резьба 2 переходит в цилиндрическую 5, в которую вворачивается седло- гайка 6 с прорезями 7. В гайку 6 запрессовывается кольцо 8, выполненное из антифрикционного материала, ниже которого размещается шаровой запорный элемент 9, упирающийся в уплотнительную втулку 10.

На поверхности шарового запорного элемента 9 выполнены два диаметрально расположенных углубления 11 и .основания 13 и 14 которых перпендикулярны оси 15 вращения шарового запорного элемента 9.

Углубления 11 и 12 выполнены треугольной формы, грани 16 и 17 каждого из углублений сопряжены между собой цилиндрической поверхностью 18 и расположены

под углом друг, другу, равным углу поворота шарового запорного элемента . В углублении 11 размещен кулачок 19 приводного вкладыша 20, проходящий через отверстие

21, выполненное в корпусе 1. В углублении 12 расположен опорный элемент 22, закрепленный в отверстии 23, выполненном в корпусе 1 соосно оси 15 вращения шарового запорного элемента 9. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнен продольный паз 24, перпендикулярный оси вращения 15 и сопряженный с отверстием 23. Опорный элемент 22 выполнен в виде размещенной в отверстии 23 цилиндрической ножки 25 с

5 призматической головкой 26, ребра которой закруглены.

Для ограничения noeopoi а шарового запорного элемента 9 часть призматической головки 26 расположена в углублении 12, а

0 часть - в пазу 24.

Указанная форма опорного элемента обеспечивает выполнение двух функций.

Первая функция - ограничение поворота шарового элемента 9 в положениях От5 крыто и Закрыто.

Ограничение поворота шарового запорного элемента в положении Закрыто (фиг.6) происходит за счет того, что грань 16 углубления 12 упирается в грань опорного

0 элемента 22. При повороте шарового элемента 9 в положение Откруго (фиг.7) ограничение поворота происходит за счет упора грани 17 углубления 12 в грань опорного элемен а 22. При эгом опорный эле5 мент 22 поворачиваться вокруг своей ножки 25 не может, так как головка 26 опорного элемента 22 на некоторую величину своей высоты входит в паз 24 такой же формы и размеров, как и головка 26.

0 Вторая функция заключается в том. что цилиндрическая головка 26 опорного эпе- мента и цилиндрическая поверхность кулачка 19 приводного вкладыша 20, взаимодействуя с ответными цилиндриче5 скими поверхностями угл . бпений 11 и 12 шарового запорного элемента 9, являются

его опорами, препятствующими перемещению шариеого элемента вниз при создании противодавления нэд шаровым элементом и прижатию его к втулке 10.

Профиль кулачка 19 приводного вкладыша 20, образованный плоскостями 27 и 28 с углом между ними 90° и цилиьдриче- ской поверхностью 25, концентричной сеч возщения 15 приходного вкладнша 2 должен сое, вето. нгюыь профилю уыу кл-пш 11 в шаровом элементе 5, оорэзоойнно у гранями 16 v- 17с углом можд ним 90° и цилиндрической пог рхнос ью G .нонцан- тричнойоси вращения 15 шарового элемента 9 с номинальным диаметром, равным номинальному диаметру цилиндрической поверхности 29 кулачкэ 19 приводного «кла- дыша 20 для обеспечении поворота шарового элемента 9 на 90°. При этом углы между плоскостями 27 и 28 кулачка 19 и гранями 16 и 17 углублений 11, равные 90°, обеспечивают извлеченич тара из корпуса во всех положениях шара от Открыто до Закрыто

Равенство диаметров цилмндричрски/ поверхностей 29 кулачкэ 19 и 3 шара обеспечивает соосность осей ераог, ния приводного вкладыша 20 и , о .запорного ллеменга 9.

Крг«н собирают в следующей посль.п.,ей- тепьности. В корпус 1 вставляете уплотни- тельная втулка Ю. за ней с внутренней части в боковые отверстия 21 - приводной вкладыш 20, Р в отчерстия 23 и пазы 24 . -.wo и 25 и головкой 26 - опорный элемент 21 г«з ними в корпус вкладывается шаровой запорный злемоитЭ, за которым вворачивает ся седло- айка 6, на буроаоР устанавливается под рабочей иламгой

При бурении а/эроЕоп згпорнь й мант 0 повернуг тзк ч го его проходное о; верстие устанавливается соосно отаерсгигэ корпуса. При аварийной ситуации iuapo«v.vi запорный элемент рворзчмвзют и - 00° при помощи приводного вкладыш 20, на котором выполнен кулачок 19, входящий е углубление 11 на паровом зэпорнок, элементе. Взаимодейстьхе кулачка 19 привод- чого вкладыша 20 с шароьым запорным элементом осуществляется чере взаимодействие граней кулачка 19 г гранями 16м 17 углубления 11 на шаровом элементе.

На закрытый кран (фиг.1) в аварийной ситуации снизу дзйсгчует давление, которое однгл;оемянно действуя г и нз пи-росой чопорны э/ сконт и н;: «плотьи ельиуы г -у;жу. Втул,г 10 и.еет пг, дварисслсное ИОИЖЧТИР. к шаровому запорному элем.т..- 9 за C -i., лаччл1 .эезинм . Гермам г ция канала ocyi пвлягтся за сче-1 рри.кз- тия дарт ниг м i:.H3v к даровому

запорному элементу, Последний под давлением прижимается к антифрикционному кольцу 8, однако ось 15 его по отношению к оси приводного вкладыша 12 и оси опорно- 5 го элемента 22 не смещается.

Для открытия крана, находящегося под давлением, сверху создают давление, при малой производительности это давление, действуй на шаровой элемент. отжимает его

О от S на зазора ме.ду гр-чньюуглублсни 11 inaponoiо элемента - рань лулзчка Я иЕ иэол-юго5кл5дь шз20, граньк углу леычя 1Г и головкой 26 опорно- -о э мента 22, и там он зависает Давлеf ние, распространяясь через прорези 7 гайки 6 я полость Б, дэйсгтует одновременно на приводной вкладыш 20. на опорный элемент 22 и на уплстнительную снулку 10. По- под роэдейстнивм давления

0 отжимается, при этом происходи сообщение полости В с приходным каналом крана. Сообщение пг оисхедит : «от момент, когда цаелзние на,:. s .юд шаровым запорным .элементом 9 е равмиврют я. Так как внизу

В oSbf-Mv труб л ыаста зелики, то в момент сообщения дагее .з некоторое время дав- сение HJ ;Ј. ;ocrf n - ar r; c: -- расти это и есть авлемие год с-зкс.гь ;. iapoeo : элементом. одзчу жидко ги t;. С&мс прекращэ0 юч и в этит момент -ф. иьводг т открытие шарового крана лреодолеег при этом только трение между позер носгями приводного вкладыша 20 и рясточкт.й под вкладыш з корпусе крана.

5 Для ревизии крнн разбирают, при этом отворачивается гайка 6 и шаровой элемент 9 при гюмощи- любого штска в бмвэют из корпуса з каком бы он положении не нахо- дмлся Заг )м выоивэют приаодной вкладыш

0 С. спорный элемент 22 и уппстнительную еклку 10.

Формул изобретения 1 Шоросой крон, содержащий корпус и у, ганоплечные в корпусе сг.дло нз резьбе и

5 поворотный, шасовой запорный элемент, на поверхности которою выполнены два диаметрально расположенных углубления, основания которых перпендикулярны оси вращения шарового запорного элемента,

0 npi ;ем в одном из углублений .ен кук.о приводного попоротного акладчша г проф1 льнь(м ce-ien1 -:м. идентичным п,оо- Фигю упубления, л. а - опорный элемент, закреплен - й в гверстии корпуса,

соо -.нои oci «ргилпнил шарозого ззпорного api знг, о т п ;л ь -- :о m и и с. ч тем, что, с UCiii. -о POBuibL HM надежности в р 5оте, уг- лубле ия выполнены треугольной формы, ряии каждою из углублений сопряжены ;е:кд/ собой цилиндрической повсохностью и расположены под углом друг другу, равным углу поворота шарового запорного элемента.

Фиг. J

рового запорного элемента и сопряженный с отверстием корпуса, а опорный элемент выполнен в виде размещенной в отверстии цилиндрической ножки с призматической головкой, ребра которой закруглены, причем часть призматической головки расположена в углублении шарового запорного элемента, а часть - в указанном пазу.

16

Фиг. 6

18