Шаровой кран Советский патент 1992 года по МПК F16K5/06 F16K5/20 

Изобретение относится к области армату- ростроения, в частности к запорным устройствам, и предназначено для использования на трубопроводах, транспортирующих газообразные или жидкие среды высоких энергетических параметров.

Целью изобретения является повышение герметичности шарового крана.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана конструкция предложенного шарового крана в разрезе, в положении закрыто при отсутствии давления среды.

Шаровой кран содержит корпус 1, в котором установлен запорный орган в виде двух подвижных сферических сегментов 2 и 3,взаимодействующих с уплотнительными

поверхностями 4 и 5, расположенных на входном патрубке 6 и выходном патрубке 7. Со стороны выходного патрубка 7 установлено прилегающее к запорному органу фрикционное кольцо 8, опирающееся на упругий элемент 9, например, пружину Бель- вилля. Запорный орган расположен по отношению к уплотнительной поверхности 5 выходного патрубка 7 с зазором, величина которого равна осадке упругого элемента под действием давления среды на запорный орган. Сферические подвижные сегменты 2 и 3 запорного органа выполнены разновеликими, в большем из которых помещен распорный механизм в виде двух пластинчатых элементов 10 и 11, удаленными краями опирающихся в сегменты,а в центральной част А

ти соединенных посредством тяги 12 с приводным валом 13. Вал 13 снабжен перемещаемым в осевом направлении упором 14, регулирующим усилие прижатия сегментов

2и 3 к уплотнительным поверхностям 4 и 5. Упор 14 установлен на обойме 15, положение которой относительно корпуса фиксируется Герметичность вала 13 в корпусе достигается с помощью уплотнительных колец 16. Взаимная центровка сегментов 2 и

3осуществляется по цилиндрическому выступу 17 Фиксация требуемого положения патрубков б и 7 в корпусе и их уплотнение обеспечивается пластинчатым уплотнителем 18, передавливаемый при сборке в зазоры 19, Диаметр запорного органа выполнен равным диаметру отверстия в корпусе, поэтому непосредственно корпус ограничивает вертикальные и боковые перемещения запорного органа Угол наклона пластинчатых элементов 10 и 11 к горизонтальной оси выбирается в пределах 7...10°, что обеспечивает одновременно достижение герметичности при минимальном осе- DOM усилии на приводном валу 13 и отсутствие заклинивания

Шаровой кран работает следующим образом.

Под действием давления транспортируемой среды на запорной орган сферический подвижный сегмент 3, преодолевая сопротивление пружины 9, соприкасается с уп- лотнительной поверхностью 5 выходного патрубка 7. Таким образом, усилие, обусловленное давлением среды на запорный орган, воспринимается пружиной 9, а не уплотнительной поверхностью 5 Жесткость пружины 9 большая, поэтому величина зазора между уплотнительной поверхностью 5 и указанным сегментом 3, а значит, и продольное смещение запорного органа, незначительная.

Для обеспечения герметичности вращением упора 14 создается осевое усилие, передаваемое через вал 13, тягу 12 к пластинам 10 и 11. За счет клинового эффекта небольшим осевым усилием создается значительное распирающее усилие, прижимающее сегменты 2 и 3 к уплотнительным поверхностям 4 и 5. При этом обе уплотни- тсльные поверхности воспринимают одинаковое, необходимое для герметизации усилие, обеспечиваемое вращением упора

14, т.е. отсутствует перегрузка поверхности 5. При открытии затвора предварительно вращением упора 14 снимается осевое усилие. В результате этого уплотнительные поверхности 4 и 5 полностью разгружаются от

продольного усилия. Последующий прово- рот запорного органа приводным валом 13 осуществляется без трения уплотнительных поверхностей.N

20

Формула изобретения

Шаровой кран, в корпусе которого размещен поворотный запорный орган в виде двух подвижных сферических сегментов, установленных на распорнбм механизме, выполненном из двух пластинчатых элементов, прижимающие указанные сегменты к седлам на входном и выходном патрубках и упирающиеся удаленными краями

в сферические сегменты, а ближними соединены с валом, снабженным приводами уплотнения и поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности, со стороны i выходного патрубка установлено подпружиненное фрикционное кольцо, прилегающее к запорному органу, расположенному по отношению к седлу выходного патрубка с зазором, причем указанные сегменты выполнены разновеликими, в

большем из которых размещены пластинчатые элементы с углом наклона их к горизонтальной оси, равным 7-10°, а привод уплотнения выполнен в виде упора, установленного на корпусе с возможностью осевого

перемещения и взаимодействия с валом

8 1

Использование: на трубопроводах, транспортирующих газообразные или жидкие среды высоких энергетических параметров. Сущность изобретения: в корпусе размещен поворотный запорный орган в виде двух подвижных сферических сегментов, установленных на распорном механизме. Механизм выполнен из двух пластинчатых элементов. Элементы прижимают сегменты к седлам на входном и выходном патрубках и упираются удаленными краями в сегменты, ближайшими - соединены с валом, снабженным приводами уплотнения и поворота. Со стороны выходного патрубка установлено подпружиненное фрикционное кольцо, прилегающее к запорному органу. Орган расположен по отношению к седлу выходного патрубка с зазором. Сегменты выполнены разновеликими, в большем из к-рых размещены элементы с углом наклона их к горизонтальной оси, равным 7-10°. Привод уплотнения выполнен в виде упора, установленного на корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с валом. 1 ил. (Л С