Шаровой кран из композиционных материалов и способ его изготовления

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре, в частности к шаровым кранам, и предназначена для использования в магистральных и технологических трубопроводах. Шаровой кран из композиционных материалов содержит неразъемный корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку с проходным отверстием для транспортируемой среды, установленную на двух опорах, уплотнительные элементы, контактирующие с поверхностью пробки вблизи краев проходного отверстия. Уплотнительные элементы помещены в предварительно изготовленные обоймы и совместно с ними включены в неразъемный корпус. Уплотнительные элементы выполнены с возможностью поджатия к поверхности шаровой пробки под давлением, большим, чем давление транспортируемой среды в трубопроводе во время транспортировки, и снятия его при повороте пробки и новом поджатии после завершения поворота. Имеется способ изготовления крана замоткой армированным композиционным материалом на оправке установленных всех частей, входящих в состав крана. Группа изобретений направлена на упрощение конструкции и технологии изготовления крана за счет исключения сборочных операций и механизации заключительного процесса изготовления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к шаровым кранам и предназначено для использования в магистральных и технологических трубопроводах.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.327.073 С1, МПК F16K 5/06 (2006.01), содержащий сварной корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную на двух опорах пробку с проходным отверстием, два подпружиненных седла с уплотнительными кольцами и обоймами для взаимодействия с шаровой пробкой. В нем корпус выполнен неразъемным сварным, а уплотнения поджимаются к шаровой пробке пружинами.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.103.582 С1, МПК F16K 5/06 (2006.01), содержащий корпус с двумя резьбовыми патрубками и шаровой пробкой. В нем корпус выполнен разъемным, а поджатие уплотнений осуществляется упруго деформируемыми кольцами.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.273.782 С1, МПК F16K 5/20 (2006.01), содержащий корпус с входным и выходным патрубками и шаровую пробку на двух опорах, нижняя из которых выполнена сферической. В нем корпус выполнен с отверстием по размеру шаровой пробки, закрытое фланцем, через которое производится сборка.

Конструктивно кран имеет седло с уплотнительным элементом, поджимаемым пружинами.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.117.843 С1, МПК F16K 5/20 (2006.01), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку, поворачиваемую приводным валом, расположенные концентрично оси патрубков седловые кольца, поджимаемые к шаровой пробке тарельчатыми пружинами. Корпус выполнен металлическим неразъемным.

Изобретение касается снабжения крана дополнительными средствами уплотнения в виде смазки и/или мягких уплотнений.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.334.149 С2, МПК F16K 5/20 (2006.01), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку на опорах и два подпружиненных к пробке седла. Каждое седло содержит уплотнительное полиуретановое кольцо, закрепленное в обойме, и обойму с отверстиями для подвода смазки-герметика в зазор между пробкой и обоймой. В нем корпус также выполнен неразъемным сварным металлическим с пружинным поджатием седла к шаровой пробке.

Известен способ изготовления шарового крана по пат. RU №2.193.130 С2, МПК F16K 5/06 (2006.01), при котором предварительно изготавливают заготовку корпуса с патрубками, шаровую пробку и шток, помещают пробку во внутреннюю полость заготовки и фиксируют ее. После чего помещают заготовку в пресс-форму и проводят обжатие (заключение в единую конструкцию). Предварительно изготавливают седловые уплотнения и вводят их в контакт с пробкой и заготовкой корпуса.

Наиболее близкими к данному предлагаемому изобретению являются шаровой кран по пат. №2.327.073 по конструктивному оформлению и способ по пат. №2.193.130 по заключению в единую конструкцию.

Однако они касаются изготовления неразъемных корпусов кранов сваркой из металла и заключения всех составных частей в металлический корпус соответственно сваркой частей корпуса или их опрессовкой, и поджатия уплотнений пружинами, реже за счет их эластичности.

Задачей данного предлагаемого изобретения является создание шарового крана для магистральных и технологических трубопроводов с неразъемным корпусом с рациональной конструкцией и способом изготовления его из композиционных материалов и уплотнений с циклическим нагружением - разгружением их в зависимости от положения шаровой пробки.

Существенными отличительными признаками конструкции шарового крана являются:

- выполнение корпуса в виде неразъемной конструкции из композиционных армированных материалов с силовым замыканием их армирующих слоев вокруг патрубков и опор шаровой пробки и сплошной укладкой по поверхности пробки;

- выполнение уплотнения с возможностью циклического поджатия к поверхности шаровой пробки под давлением, большим, чем давление транспортируемой среды в трубопроводе во время транспортировки, и снятия его при повороте пробки и новом поджатии после завершения поворота.

Существенным отличительным признаком способа изготовления шарового крана является ведение объединения всех предварительно изготовленных и установленных на оправку частей шарового крана замоткой нитяным или ленточным композиционным материалом с замыканием его вокруг патрубков и опор шаровой пробки и со сплошной укладкой его по поверхности пробки.

Предложенная конструкция шарового крана и способ его изготовления из композиционных материалов поясняются чертежами.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема шарового крана; на фиг. 2 и 3 открытое и закрытое положения шаровой пробки; на фиг. 4 - общий вид шарового крана.

Шаровой кран (фиг. 1) содержит неразъемный корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, шаровую пробку 4 с проходным отверстием 5 для протекающей среды. Шаровая пробка 4 смонтирована в двух опорах 6 и 7. Кран имеет обоймы 8 с уплотнительными элементами, контактирующими с поверхностью шаровой пробки 4 вблизи проходного отверстия 5.

В нем корпус 1 выполнен в виде неразъемной конструкции из композиционных армированных материалов, которая заключает в себе весь комплект составных частей крана согласно фиг. 1, с сохранением патрубков 2 и 3 металлическими для включения крана в трубопроводные системы.

В этом кране уплотнительные элементы в обоймах 8 выполнены с возможностью поджатия к поверхности шаровой пробки 4 воздухом или жидкостью, подводимыми к штуцерам 9 под давлением Р, превышающим давление транспортируемой среды в трубопроводной системе.

Во время поворота шаровой пробки давление поджатия уплотнительных элементов снимается, что обеспечивает ее свободный поворот и исключает возможность выхода уплотнений из обойм.

Сущность способа изготовления шарового крана заключается в установке всех его составных частей на оправку (на фиг. 1 не показано), включая патрубки 2 и 3, шаровую пробку 4 с опорами 6 и 7 и обоймами 8 с уплотнительными элементами на ее поверхности, и замыкании их в единую конструкцию армированным композиционным материалом вокруг патрубков и опор шаровой пробки и сплошной укладки его на поверхности пробки.

На фиг. 4 представлен общий вид шарового крана предложенной конструкции после художественно-конструкторской проработки.

Принцип действия крана заключается в повороте шаровой пробки 4 от привода (на чертежах не показан) и установки ее в открытом или закрытом положении (фиг. 2 и 3 соответственно). И в этих положениях производится поджатие уплотнительных элементов 9 к поверхности шаровой пробки 4, благодаря чему исключаются утечки транспортируемой жидкости за пределы крана или по направлению ее движения в трубопроводной системе.

По данному предлагаемому изобретению проведены техническая проработка конструкции крана, подбор композиционных материалов с соответствующим коэффициентом усадки и технологии изготовления, исключающей беззазорное обжатие шаровой пробки, и выполнена художественно-конструкторская проработка.

1. Шаровой кран из композиционных материалов, содержащий неразъемный корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку с проходным отверстием для транспортируемой среды, установленную на двух опорах, уплотнительные элементы, контактирующие с поверхностью пробки вблизи краев проходного отверстия, отличающийся тем, что уплотнительные элементы помещены в предварительно изготовленные обоймы и совместно с ними включены в неразъемный корпус, а сами уплотнительные элементы выполнены с возможностью поджатия к поверхности шаровой пробки под давлением, большим, чем давление транспортируемой среды в трубопроводе во время транспортировки, и снятия его при повороте пробки и новом поджатии после завершения поворота.

2. Способ изготовления шарового крана, содержащего неразъемный корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку с проходным отверстием для транспортируемой среды, уплотнительные элементы в предварительно изготовленных обоймах, заключающийся в объединении всех частей его в единую неразъемную конструкцию замоткой армированным композиционным материалом, отличающийся тем, что перед замоткой предварительно изготовленные обоймы с уплотнительными элементами устанавливают непосредственно на поверхность шаровой пробки с фиксацией вблизи проходного отверстия и совместно с ней включают в неразъемный корпус.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для использования в качестве отсекателей жидкостей, газов, паров или текучих гранулированных материалов в трубопроводных сетях или контейнерах.

Изобретение относится к трубопроводному арматуростроению и предназначено для установки в качестве запорных устройств на технологических линиях газовых, химических, нефтеперерабатывающих, целлюлозно-бумажных и других производств с жидкими, газообразными, в том числе агрессивными, рабочими средами, кристаллизующимися при понижении температуры, где по условиям эксплуатации необходим подогрев рабочей среды во избежание застывания.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в газовой и других отраслях промышленности. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным отверстиями, шаровую пробку, приводимую в движение шпинделем, и два седла.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к кранам с поворотными пробками, имеющими сферическую поверхность, и предназначено для перекрытия проходного сечения трубопровода.

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания природного газа в энергетических котлоагретатах.

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания природного газа в энергетических котлоагретатах.

Настоящее изобретение относится к шаровому клапану, функционирующему как отсекающий клапан в системе сжатого воздуха поезда или локомотива. Шаровой клапан содержит кожух клапана с выполненным в нем основным проходом.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к ракетно-космической технике, и предназначено в качестве запорного клапана с ручным приводом. Шаровой клапан состоит из корпуса с входным и выходным штуцерами и двумя седлами.

Изобретение относится к шаровым клапанам и предназначено для подачи и отсечки как высокотемпературных, так и низкотемпературных газов, в частности, в пневмосистемах летательных аппаратов.

Группа изобретений относится к арматуростроению, в частности к устройствам, выполненным с обеспечением возможности измерения расхода в системе. Устройство содержит клапан в комбинации с шаром.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве регулировочного клапана для использования в системах отопления или охлаждения. Регулировочный клапан имеет расположенный в камере (8) клапана выполненный с возможностью перемещения клапанный элемент (6), а также по меньшей мере два соединительных канала (24, 26), каждый их которых первым концом соединяется с камерой (8) клапана.

Группа изобретений относится к запорной арматуре, в частности к клапану и способу изготовления корпуса клапана с кольцевой направляющей шпинделя, и предназначена для регулирования расхода текучей среды.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к средствам регулирования потока текучей среды в трубопроводной арматуре, а именно к кранам со сферическими поворотными пробками и со сменными дросселями.

Изобретение относится к области машиностроения, к разделу трубопроводной арматуры, а конкретно к дроссельно-регулирующим устройствам и применяется на нагнетательных трубопроводах для регулирования пластового давления при добыче нефти или на фонтанной арматуре для регулирования режима работы скважины и может быть применен в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении корпусных цельнометаллических деталей трубопроводной арматуры, например полукорпусов шаровых кранов различных типоразмеров.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для использования на магистральных газопроводах при больших перепадах давления среды, на промыслах, в энергетике.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено в качестве крана с поворотной пробкой для регулирования и перекрытия потока высокотемпературной рабочей среды с твердыми включениями.

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для использования в качестве запорного клапана в трубопроводах. Поворотный клапан содержит корпус, ограничивающий отверстие для клапанного штока, и проточный канал, проходящий через указанный клапан.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к шаровым клапанам с дистанционным управлением, и предназначено для использования в условиях криогенных температур, например, в ракетной технике для пуска и отсечки компонентов в агрегаты двигателя.

(57) Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена в качестве гидравлических клапанов с характеристиками настраиваемой герметичности для управления потоком текучих сред в установках или системах управления технологическими процессами.

Настоящее изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре, а более конкретно к шаровому крану с затвором для регулирования и перекрытия потока рабочей среды. Шаровой кран содержит корпус с продольной и поперечной осями, патрубки, закрепленные на корпусе и продолжающиеся вдоль продольной оси корпуса с его двух сторон, затвор со сквозным отверстием, установленный в корпусе и выполненный с возможностью поворота вокруг поперечной оси корпуса, опорный элемент, установленный между патрубком и затвором с каждой стороны корпуса, и седло, расположенное c возможностью взаимодействия с опорным элементом и с затвором. Опорный элемент имеет часть для установки на патрубок, по существу не изменяющую его проходное сечение, и часть для размещения указанного седла, выполненную в виде расширяющейся наружу пружинной части для компенсации температурных расширений элементов шарового крана. Использование изобретения обеспечивает увеличение срока службы крана, повышение надежности, а также снижение его себестоимости. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре, в частности к шаровым кранам, и предназначена для использования в магистральных и технологических трубопроводах. Шаровой кран из композиционных материалов содержит неразъемный корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку с проходным отверстием для транспортируемой среды, установленную на двух опорах, уплотнительные элементы, контактирующие с поверхностью пробки вблизи краев проходного отверстия. Уплотнительные элементы помещены в предварительно изготовленные обоймы и совместно с ними включены в неразъемный корпус. Уплотнительные элементы выполнены с возможностью поджатия к поверхности шаровой пробки под давлением, большим, чем давление транспортируемой среды в трубопроводе во время транспортировки, и снятия его при повороте пробки и новом поджатии после завершения поворота. Имеется способ изготовления крана замоткой армированным композиционным материалом на оправке установленных всех частей, входящих в состав крана. Группа изобретений направлена на упрощение конструкции и технологии изготовления крана за счет исключения сборочных операций и механизации заключительного процесса изготовления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх