Шаровой кран

 

(71) Заявитель (54) ШАРОВОЙ КРАН

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

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

Такие шаровые краны содержат: корпус с входным н выходным патрубками, сферическую пробку с приводным валом и уплотнительным устройством, крышку, привод сферической пробки, подвижные седла с уплонительными поверхностями, устройство поджима седел, являющееся их приводом периодического действия Г11 .

Этот шаровой кран с периодическим поджимом седел к сферической пробке обладает существенным недостатком — пониженной надежностью в работе потому, что при своей эксплу5 атации такие краны нуждаются в периодическом контроле за уплотнением проходного сечения в затворе, так как по мере механического износа

30 уплотняющихся поверхностей седел и сферической пробки появляются протечки в затворе крана, из-за чего необходимо седла периодически поджимать к сферической пробке крана,для

И ликвидации протечек, путем работы устройством поджима седел, являющимся их проводом периодического дей ствия»

Наиболее близким к изобретению техническим решением является mayoвой кран, в корпусе которого с присоединительными патрубками установлены сферическая пробка с приводным валом и подвижные в осевом направлении

86 l 813 седла с механизмом управления, выполненным в виде соосного седлу управляющего диска, связанного зубчато-реечной передачей со штоком привода C22.

Недостатком этого шарового крана является малая герметичность при снятии нагружающего усилия с механизма управления седлом.

Цель изобретения — повышение герметичности крана.

Для 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 фпг. 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 1 с патрубками 2. В корпусе размещены сферическая пробка 3. с приводным валом 4 и подвижные седла 5 с механизмом управления в виде соосного седлу управляющего диска 6, связанного зубчато-реечной передачей 7 со штоком

8 привода 9. Внутренняя поверхность диска 6 имеет винтовую резьбу 10, кинематически взаимодействующую с винтовой резьбой Il патрубка 2.

В седле 5 выполнена кольцевая полость 12, в которой установлена перегородка 13 с отверстиями 14 в виде сегментов. На диске 6 со стороны седла 5 неподвижно укреплены пальцы 15, пропущенные через отверстия 14 в перегородке 13 и снабженные головками 16 в виде цилиндрических направляющих. На каждом пальце 15 с обеих сторон перегородки 13 между управляющим диском 6 и головкой 16 пальца установлены пружины сжатия 17 и !8.

Для уменьшения трения в управляющем механизме перегородка 13 выполнена в виде неподвижного кольца упорного подшипника, а между пружинами 17

1S и !8 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 зацепление 7, диском 6 поворачивает его против часовой стрелки. В результате диск 6, взаимодействуя.с неподвижной резьбовой поверхностью ll патрубка 2, переместится в сторону от сферической пробки 3, а так как он посредством пальцев 15 и пружин 17, !8 с подшипниковыми кольцами 19 через перегородку 13 связан с седлом 5, то последнее пере20 местится в сторону от сферической пробки 3, но только в продольном направлении, ибо шпонка 22 удерживает его от вращения.

После совершения этого первоначаль25 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

30 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

З5 крана.

Последующий (завершающий) третий цикл работы соответствует первоначальному циклу, но с той разницей, что управляющая среда подается в

40 привод 9 с противоположной стороны его поршня, отчего шток 8 повернет управляющий диск 6 по часовой стрелке, который, взаимодействуя с неподвижной резьбовой поверхностью 11

45 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

50 продольном направлении) и тем самым уплотнит сферическую пробку 3.

Резьбовая поверхность II патрубка 2, как и ответная винтовая резьба

10 на диске 6 выполнена с углом подъема винтовой линии, равным углу самоторможения, что и обеспечивает стопорение (фиксирование) диска в его рабочих положениях, а следователь861813

Формула изобретения

l. Шаровой кран, в корпусе которого с присоедннительными патрубками установлены сферическая поворотная пробка с приводным валом и подвижные в осевом направлении седла с механнэмом управления, выполнен25 но, при открытом илн закрытом запорном органе шарового крана через седла будет зафиксирована уплотняьщей силой этих седел и сферическая пробка 3.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что осуществляется стопорение подвижных седел при сбросе управляющей среды иэ пневмо- или гидропривода (применяемого в качестве привода механизма управления седлами) как в открытсм, так и в закрытом положении шарового крана благодаря использованию винтовой поверхности с самотормоэящимся углом подъема в устройстве поджима седла, выполненного в виде предлагаемого промежуточного блока. ным в виде соосного седлу управляющего диска, связанного зубчатореечной передачей со штоком привода, отличающийся тем, что, с целью повьш ения герметичности, 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.

2. Кран по и. 1, отличаюшийся тем, что перегородка выполнена в виде неподвижного кольца упорного подшипника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ N - 1102510, кл. 47 g 22/04, опублик. 1961.

2. Патент США М 3653631, кл. 251 †1, опублик. 1972.