Кульовий кран

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в магистралях для транспортировки текучих сред под высоким, до 600кг/м 2, давлением. Известны шаровые краны, содержащие корпус, шаровую поворотную пробку и шпиндель (А.с. СССР №1330392, кл. F16K5/06, 1985, Патент США №4206904, кл. 251 - 315, 1980). В этих конструкциях корпус крана выполнен составным, благодаря чему достигается возможность обслуживания крана без полной его разборки. Недостатком этой конструкции является необходимость отсоединения крана от трубопровода, на котором он установлен, или ослабления этого соединения, при выполнении профилактических или ремонтных работах. В случае использования крана на магистралям высокого и сверхвысокого давления, когда трубопровод имеет высокие прочность и жесткость, отсоединение крана или ослабление его соединения с трубопроводом является сложной операцией, требующей специального оборудования и значительных тр удозатрат. Известен шаровой кран, содержащий корпус с рабочей полостью, в которой на двух обоймах с уплотняющими седлами установлена поворотная шаровая пробка (А.с. СССР №918620, кл. F16K5/06, 1980). Корпус крана выполнен составным из двух, фланцев и цилиндрической вставки, стянуты х болтами. При установке крана на трубопровод фланцы крана соединяют с подводящим и отводящим участками трубопровода сваркой или болтовой стяжкой. Недостатком этой конструкции также является необходимость ослабления крепления крана к трубопроводу, на котором установлен кран, для обеспечения возможности смещения фланцев относительно трубопровода и для обеспечения доступа к шаровой пробке и уплотняющим его элементам при ремонте или обслуживании крана в этой конструкции требуется развести фланцы крана друг от друга, что вызывает необходимость отрезки одного из ввареных фланцев от трубопровода, либо, в случае болтового соединения, раздвижки плетей трубопровода. Отрезка и последующая вварка крана, особенно на толстостенных трубопроводах больших диаметров, является весьма сложной и дорогостоящей операцией, поскольку невозможна без вскрытия трубопровода по всему диаметру и без применения специального сварочного оборудования, которое должно быть доставлено к месту ремонта или обслуживания. Раздвижка же плетей таких тр убопроводов практически невозможна. Задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции шарового крана, которая обеспечивает доступ к шаровой пробке и уплотняющих ее элементам без отсоединения крана от трубопровода или ослабления этого соединения. Эта задача решается тем, что в известном шаровом кране, содержащем корпус с рабочей полостью, в которой на двух обоймах с уплотняющими седлами установлена поворотная шаровая пробка, корпус выполнен монолитным, снабжен крышкой и в рабочей полости имеет две направляющих, в которых установлены обоймы уплотняющих седел, причем по крайней мере одна из направляющих выполнена под углом к оси вращения шаровой пробки с расширением рабочей полости в направлении шаровая пробка крышка, а по крайней мере одна из обойм уплотняющего седла установлена в своей направляющей с возможностью перемещения вдоль направления шаровая пробка - крышка. При этом рабочую полость целесообразно выполнить в виде двух частично перекрывающихся цилиндрических проточек в корпусе, цилиндрические поверхности которых образуют направляющие обойм, выполненных в виде цилиндрических сегментов. На фиг.1 изображен кран, поперечное сечение; на фиг.2 - корпус крана со снятой крышкой, вид сверху. Шаровой кран, содержит монолитный корпус 1 с осевым каналом 2 и рабочей полостью 3, в которой с возможностью поворота установлена шаровая пробка 4 в двух обоймах 5 и 6 с уплотняющими седлами 7 и 8 (см. фиг.1). Рабочая полость 3 закрыта крышкой 9, которая закреплена на корпусе болтами 10 и уплотнена уплотнением 11. В крышке 9 установлен шпиндель 12 с уплотнениями 13 и гайкой 14. Внутренние поверхности рабочей полости 3, прилегающие к осевому каналу 2, выполнены в виде направляющих 15 и 16, одна из которых (15) параллельна оси вращения шаровой пробки 4, а вторая (16) выполнена под углом a к этой оси так, что рабочая полость 3 имеет расширение в направлении от шаровой пробки 4 к крышке 9. Обоймы 5 и 6 с уплотняющими седлами 7 и 8 размещены в направляющих 15 и 16. Обойма 6 жестко зафиксирована в рабочей полости 3 крышкой 9, а обойма 5, благодаря меньшему поперечному размеру, установлена в рабочей полости с зазорами 1 с возможностью перемещения в направлении шаровая пробка 4 - крышка 9. Уплотняющие седла 7 и 8 установлены в обоймах 5 и 6 через уплотнения 17 и 18. Рабочая полость 3 выполнена в виде двух частично перекрывающихся цилиндрических проточек, поверхности которых, прилегающие к осевому каналу 2, выполняют функции направляющих 15 и 16 (см. фиг.2). Соответственно, обоймы 5 и 6 выполнены в виде цилиндрических сегментов, прилегающих к поверхностям направляющих 15 и 16. Для сборки крана предварительно собирают запорный узел, включающий обоймы 5, 6 с уплотняющими седлами 7, 8, уплотнениями 17, 18 и шаровой пробкой 4, который затем вводят в рабочую полость 3. Благодаря тому, что рабочая полость 3 выполнена расширяющейся в направлении к крышке, предварительно собранный запорный узел легко вводят его нижней (по фиг.1) частью в расширенную верхнюю часть рабочей полости 3 и обоймы 5, 6 устанавливают на направляющие 15 и 16. Далее запорный узел заглубляют в рабочую полость 3, при этом обоймы 5, 6 скользят по направляющим 15, 16 постепенно сближаясь и сжимая эластичные уплотнения 17, 18, благодаря чему достигается необходимый контакт между седлами 7, 8 и шаровой пробкой 4, а также уплотняется зазор между обоймами 5, 6 и седлами 7, 8. После установки предварительно собранного узла в рабочую полость 3 на корпусе болтами 10 закрепляют крышку 9, которая предварительно собрана со шпинделем 12, уплотнениями 13 и гайкой 14. Шпиндель 12 при этом вводят в зацепление с шаровой пробкой 4. После окончания сборки обойма 6 оказывается жестко зафиксированной в рабочей полости 3, а обойма 5, имеет возможность перемещения в направлении шаровая пробка 4 - крышка 9 и является по существу самоустанавливающейся. Для окончательной ее установки в оптимальной позиции собранный кран подвергают вибрационному воздействию, при этом болты 10 крепления крышки 9 могут быть слегка отпущены и затем постепенно затянуты в процессе вибрационного воздействия. Собранный кран вваривают или закрепляют с помощью болтовой стяжки в разрыв трубопроводной магистрали. Работа крана заключается в частичном или полном перекрытии осевого канала 2, которое осуществляют поворотом шаровой пробки 4 на требующийся угол с помощью шпинделя 12. Для ремонта или обслуживания крана достаточно снять крышку 9 и извлечь из рабочей полости 3 весь запорный узел, элементы которого - обоймы 5, 6, уплотняющие седла 7, 8 уплотнения 17, 18, шаровая пробка 4 - затем могут быть подвержены инспекции и ремонту или замене. Корпус крана при этом остается неподвижным на трубопроводной магистрали. Сборку крана осуществляют в описанном выше порядке непосредственно на трубопроводе. Таким образом, настоящая конструкция обеспечивает возможность ремонта и/или обслуживания крана без его демонтажа с трубопроводной магистрали и без ослабления его крепления на этой магистрали.