Шаровой кран Советский патент 1981 года по МПК F16K5/20 

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре в частности к запорной арматуре, имеющей фиксированное положение седел запорного органа при сбросе управляющей среды, и предназначено, преимущественно, к использованию в ударо-сейсмических . условиях эксплуатации для двустороннего уплотнения, перекрываемого проходного сечения в трубопроводах.

Известен щаровой кран с двусторонним уплотнением проходного сечения в затворе и с периодическим поджимом седел к сферической пробке.

Такие шаровые краны содержат: корпус с входным и выходным патрубками, сферическую пробку с приводным валом и уплотнительным устройством, крьшку, привод сферической пробки, подвижные седла с уплонительными поверхностями, устройство поджима седел, являющееся их приводом периодического действия ГО

Этот шаровой кран с периодическим поджимом седел к сферической пробке обладает существенным недостатком - пониженной надежностью, а работе потому, что при своей эксплуатации такие краны нуждаются в периодическом контроле за уплотнением проходного сечения в затворе, так как по мере механического износа уплотняющихся поверхностей седел и

10 сферической пробки появляются протечки в затворе крана, из-за чего необходимо седла периодически поджимать к сферической пробке крана,для ликвидации протечек, путем работы

ts устройством поджима седел, являющимся их проводом периодического дай ствия.

Наиболее близким к изобретению техническим решением являвГся шаро20вой кран, в корпусе которого с присоединитёль{1ыми патрубками установлены сферическая пробка с приводным валом и подвшшые в осевом направлении седла с механизмом управления, выполненным в виде соосного седлу управляющего диска, связанного зубчато-реечной передачей со штоком приво да Г2 J. Недостатком этого шарового крана является малая герметичность при сня тии нагружающего усилия с механизма управления седлом. Цель изобретения - повьш1ение герметичности крана. Anrf достижения поставленной цели в седле выполнена кольцевая полость и в ней установлена перегородка с отверстиями, а на диске со стороны седла неподвижно укреплены пальцы, пропущенные через отверстия в перегородке и снабженные головками в виде цилиндрических направляющих, причем на каждом пальце с обеих сторон перегородки между управляющим диском и головкой пальца установлены пружины сжатия, а управляющий диск кинематически посредством резьбы связан с патрубком. Кроме того, перегородка выполнена в виде неподвижного кольца упорного подшипника. На фиг. 1 изображен шаровой кран (продольный разрез); на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 шаровой кран в изометрии. Шаровой кран состоит из корпуса с патрубками 2. В корпусе размещены сферическая пробка 3 с приводным ва лом 4 и подвижные седла 5 с механиз мом управления в виде соосного седл управляющего диска 6, связанного зу чато-реечной передачей 7 со штоком 8 привода 9. Внутренняя поверхность диска 6 имеет винтовую резьбу 10, кинематически взаимодействующую с в товой резьбой 11 патрубка 2. В седле 5 выполнена кольцевая по лость 12, в которой установлена пер городка 13 с отверстиями 14 в виде сегментов. На диске 6 со стороны се ла 5 неподвижно укреплены пальцы 15 пропущенные через отверстия 14 в перегородке I3 и снабженные головками 16 в виде цилиндрических направляющих. На каждом пальце 15 с об их стЬрон перегородки 13 между упра ляющим диском 6 и головкой 16 пальц установлены пружины сжатия 17 и 18. Для уменьшения трения в управляющем механизме перегородка 13 выполнена в виде неподвижного кольца упорного подпипника, а между пружинами 17 4 и 18 и неподвижным кольцом 13 установлены подвижные кольца 19 и 20, взаимодействующие с неподвижным кольцом посредством шариков 21. Для исключения проворачивания седла 5 в корпусе установлена шпонка 22. Шаровой кран приводится в работу путем проведения первоначального цикла подачи управляющей среды в привод 9, который, воздействуя через шток 8, имеющий реечное за цепление 7, диском 6 поворачивает его против часовой стрелки. В результате диск 6, взаимодействуя, с неподвижной резьбовой поверхностью 11 патрубка 2, переместится в сторону от сферической пробки 3, а так как он посредством пальцев I5 и пружин 17, 18с подшипниковьгми кольцами 19 через перегородку 13 связан с седлом 5, то последнее переместится в сторону от сферической пробки 3, но только в продольном направлении, ибо шпонка 22 удерживает его от вращения. После совершения этого первоначаль-. ного цикла, когда сферическая пробка 3 становится свободной от воздействия на нее седел 5, совершается второй цикл, во время которого управляющая среда подается, но уже в привод пробки (не показан), который, воздействуя через приводной вал 4, повернет сферическую пробку 3 в нужную сторону, т.е. тем самым откроет или закроет проходную полость шарового крана. Последующий (завершающий) третий цикл работы соответствует первоначальному циклу, но с той разницей, что управляющая среда подается в привод 9 с противоположной стороны его поршня, отчего шток 8 повернет управляющий диск 6 по часовой стрелке, который, взаимодействуя с неподвижной резьбовой поверхностью 1 1 патрубка 2, переместится к сферической пробке 3, а так как диск кинематически связан с седлом 5, то и седло 5 переместится к сферической пробке 3 (но только перемещаясь в продольном направлении) и тем самым уплотнит сферическую пробку 3, Резьбовая поверхность 1I патрубка 2, как и ответная винтовая резьба 10 на диске 6 вьшолнена с углом подъема винтовой линии, равным углу самоторможения, что и обеспечивает стопорение (фиксирование) диска в его рабочих положениях, а следователь586181

, при открытом или закрытом запорно

ном органе шарового крана через седл будет зафиксирована уплотняющей сило этих седел и сферическая пробка 3.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что осуществляется стопорсние подвижных седел при сбросе управляющей среды из пневмо- или гидропривода (применяемого в качестве привода механизма управления седлами) как в открытом, так и в закрытом положении шарового крана благодаря использованию винтовой поверхности с самотормозящимся углом подъема в устройстве поджима седла, выполненного в виде предлагаемого промежуточного блока.

Формула изобретения

I. Шаровой кран, в корпусе которого с присоединительными патрубками установлены сферическая поворотная пробка с приводным валом и подвижные в осевом направлении седла с механизмом управления, выполнен36

ным в виде соосного седлу управляющего диска, связанного зубчатореечной передачей со штоком привода, отличающийся тем, что, с целью повьшюния герметичности,- в седле вьшолнена кольцевай полость и в ней установлена перегородка с отверстиями, а на диске со стороны седла неподвижно укреплены пальцы, пропущенные через отверстия в перегородке VI снабженшле головками в виде цилиндрических направляющих, причем на каждом пальце с обеих сторон перегородки между управляюпщм диском и головкой пальца установлены пружины сжатия, а управляющий диск кинематически посредством резьбы связан с патрубком.

2. Кран по п. I, отличающийся тем, что перегородка выполнена в виде неподвижного кольца упорного подшипника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № I102510, кл. 47 g 22/04, опублик. 1961.

2.Патент США У 3653631, кл. 251-159, опублик. 1972.