Шаровой кран

(57) Шаровой кран содержит корпус (1) с входным (2) и выходным (3) патрубками, внутри которого установлена шар-пробка (4), расположенная между опорами (5), (6). Каждая опора (5), (6) установлена соответственно в седлах (7), (8) через тарельчатые пружины (9), (10) и опорные кольца (11), (12). Опорные кольца (11), (12) выполнены в виде втулки с фланцем для снижения деформации опор шара от давлением и температуры. На наружной поверхности каждой опоры (5), (6) выполнена кольцевая канавка, в которой установлены соответственно уплотнения (13), (14). Шар-пробка (4) соединена посредством штока (15) с приводом, например ручкой (17). Шток (15) на конце со стороны шара-пробки (4) имеет нижнюю втулку (18) для уменьшения усилия при повороте штока, а на другом конце штока (15) - верхнюю втулку (19) также для уменьшения усилия при повороте штока. В средней части цилиндрической поверхности штока (15) выполнены пазы, в которых установлены кольцевые уплотнения (20), (21) штока, расположенные между втулками (18), (19), причем расстояние между уплотнениями (20), (21) выбрано минимальным и составляет не менее 0,2 от длины штока (15), что позволяет избежать соприкосновения штока (15) с корпусом (16) в средней части. Техническим результатом при использовании изобретения является повышение надежности и увеличение срока службы путем улучшения герметичности уплотнения опоры шара с шаром-пробкой и уплотнения штока. 4з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области промышленной трубопроводной арматуры, в частности к шаровым кранам неразъемной конструкции и может быть использовано в составе технологических трубопроводов для перекрытия транспортируемой рабочей среды.

Известен шаровой кран с полным открытием, размещенный между двумя трубами, содержащий шаровую пробку, выполненную пустотелой с круглыми отверстиями для протока, кольцевые уплотнения и несущее кольцо с L-образным поперечным сечением, которое поддерживается кольцевыми уплотнениями (см. патент РФ 2153616 С2, МПК7 F16K 5/06, F16K 27/06, 2000.07.27.).

Данный шаровой кран имеет низкую надежность из-за соединения с патрубками и экономичность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является шаровой кран, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, шар - пробку с опорами, установленными в седлах посредством тарельчатой пружины и опорного кольца, уплотнения и корпус штока привода шара - пробки, (см. патент РФ 2275539 С2, МПК F16K 5/06 (2006.01), 2005.10.20.).

Известный шаровой кран не обеспечивает необходимую надежность и срок службы из-за недостаточной герметичности уплотнения опоры шара с шаром-пробкой и уплотнения штока.

Техническим результатом при использовании изобретения является повышение надежности и увеличение срока службы путем улучшения герметичности уплотнения опоры шара с шаром-пробкой и уплотнения штока.

Указанный технический результат достигается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус, входной и выходной патрубки, шар - пробку с опорами, установленными в седлах посредством тарельчатой пружины и опорного кольца, уплотнения и корпус штока привода шар - пробки, опорные кольца выполнены в виде втулок с фланцем для снижения деформации опоры шар - пробки под действием давления и температуры, причем цилиндрическая поверхность опорного кольца размещена в отверстии опоры, в которой выполнена кольцевая канавка для уплотнения, при этом шток привода шара - пробки снабжен втулками для уменьшения усилия при повороте штока, установленными на его концах.

Кроме того, высота втулок штока составляет не менее 0,5 диаметра штока в месте расположения втулок; шток снабжен кольцевыми уплотнениями, расположенными друг от друга на расстоянии, составляющем не менее 0,2 от длины штока; на наружной цилиндрической поверхности штока привода выполнены пазы для кольцевых уплотнений штока; втулки штока выполнены из полимерного материала.

На чертеже изображен шаровой кран, общий вид.

Шаровой кран содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, которые соединяются с трубопроводной системой. Во внутренней полости корпуса 1 установлена шар-пробка 4, расположенная между опорами 5, 6. Каждая опора 5,6 установлена с натягом соответственно в седлах 7, 8 через тарельчатые пружины 9, 10 и опорные кольца 11, 12. Опорные кольца 11, 12 выполнены в виде втулки с фланцем для снижения деформации опор шара под давлением и от температуры. На наружной поверхности каждой опоры 5, 6 выполнена кольцевая канавка, в которой установлены соответственно уплотнения 13, 14, имеющие круглое поперечное сечение, что обеспечивает подвижность опор 5, 6 и герметичность соединения опор 5, 6 в зоне контакта с поверхностью шара - пробки 4.

Шар - пробка 4 соединена посредством штока 15, установленного в корпусе 16, с приводом, например ручкой 17, и имеет два положения «открыто» и «закрыто». Шток 15 на конце со стороны шара - пробки 4 имеет кольцевой выступ, на котором установлена нижняя втулка 18 для уменьшения усилия при повороте штока, а на другом конце штока 15 установлена верхняя втулка 19 для уменьшения усилия при повороте штока. Высота втулок 18, 19 составляет не менее 0,5 диаметра штока в месте расположения втулок, которые выполнены из полимерного материала, например, тефлона.

В средней части цилиндрической поверхности штока 15 выполнены пазы, в которых установлены кольцевые уплотнения 20, 21 штока, расположенные между втулками 18, 19, при чем расстояние между уплотнениями 20, 21 выбрано минимальным и составляет не менее 0,2 от длины штока 15, что позволяет избежать соприкосновения штока 15 с корпусом 16 в средней части.

Конструктивное выполнение корпуса 16 и штока 15, наличие втулок 18, 19 и уплотнений 20, 21 обеспечивают отсутствие утечек через уплотнение штока 15 в осевом направлении под воздействием давления перекачиваемой среды и уменьшают крутящий момент на приводе, например, ручке 17, что позволяет улучшить эксплутационные характеристики шарового крана и обеспечить высокую герметичность.

В корпусе 16 установлен ограничитель 22 для ручки 17, которая закреплена на штоке 15 посредством шайбы 23 и винта 24.

Шаровой кран работает следующим образом.

В положении «закрыто давление рабочей среды и усилие сжатой пружин 9, 10 обеспечивают поджатие опор 5,6 к поверхности шара - пробки 4 в зоне контакта, чем достигается герметичность. Работу шарового крана осуществляют путем поворота привода, например, ручкой 17 шара - пробки на 90 0 вокруг своей оси в корпусе 1 крана для обеспечения максимального протока рабочей среды.

1. Шаровой кран, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, шар-пробку с опорами, установленными в седлах посредством тарельчатой пружины и опорного кольца, уплотнения и корпус штока привода шара-пробки, отличающийся тем, что опорные кольца выполнены в виде втулок с фланцем для снижения деформации опоры шар-пробки под действием давления и температуры, причем цилиндрическая поверхность опорного кольца размещена в отверстии опоры, в которой выполнена кольцевая канавка для уплотнения, при этом шток привода шара-пробки снабжен втулками для уменьшения усилия при повороте штока, установленными на его концах.

2. Шаровой кран по п.1, отличающийся тем, что высота втулок штока составляет не менее 0,5 диаметра штока в месте расположения втулок.

3. Шаровой кран по п.1, отличающийся тем, что шток снабжен кольцевыми уплотнениями, расположенными друг от друга на расстоянии, составляющем не менее 0,2 от длины штока.

4. Шаровой кран по п.1, отличающийся тем, что на наружной цилиндрической поверхности штока привода выполнены пазы для кольцевых уплотнений штока.

5. Шаровой кран по п.1, отличающийся тем, что втулки штока выполнены из полимерного материала.