Кульовий кран

1. Кульовий кран, який включає корпус з вхідним і вихідним патрубками, в якому розміщені поворотний кульовий затвор, що з'єднаний з шпинделем, і сідла з ущільнюючими кільцями, які встановлені з можливістю взаємодії із поверхнею затвора, який відрізняється тим, що затвор зв'язаний з шпинделем через кулачкову муфту, і сідла 43274 танційних і опорних кілець з фіксуючими елементами. Крім того, таке конструктивне виконання кульового крана забезпечує переміщення сідел тільки у горизонтальній площині, а затвора у вертикальній площині, що зумовлює зменшення властивостей: строку служби і герметичність внутрішніх порожнин крана. В основу винаходу - Кульовий кран - поставлена задача вдосконалення пристрою для перекриття прохідних отворів трубопроводів шляхом конструктивних змін, як за рахунок взаємозв'язку між затвором і шпинделем, так і за рахунок взаємодії затвора із сідлами у внутрішній порожнині крана, що дає можливість забезпечити підвищення експлуатаційних властивостей, виражених у підвищенні герметичності та у збільшенні строку служби клапана. Поставлена задача винаходу вирішується тим, що в кульовому крані затвор зв'язаний з шпинделем через кулачкову муфту, і сідла додатково обладнані фторопластовими манжетами, при цьому сідло встановлено із сторони вихідного патрубка має змогу здійснювати зворотно-поступовий рух у вертикальній площині, і сідло встановлене із сторони вхідного патрубка мас змогу здійснювати зворотно-поступовий рух у горизонтальній площині корпусу. Крім того, що сідло, котре має змогу здійснювати зворотно-поступовий рух у вертикальній площині, виконане по зовнішньому діаметру на 4-5 мм меншим від внутрішнього діаметра посадочного гнізда корпусу, і сідло, котре має змогу здійснювати зворотно-поступовий рух у горизонтальній площині, обладнане двома тарілчатими пружинними шайбами. Те, що затвор зв'язаний з шпинделем через кулачкову муфту дає можливість переміщуватися йому не тільки відносно шпинделя, - у вертикальній площині, але одночасно і у горизонтальній площині корпусу. В результаті пропонованому поворотному кульовому затвору надається переміщення як у горизонтальній, так і вертикальній площинах, що збільшує його взаємодію із сідлами, а отже підвищує герметичність внутрішньої порожнини крана. Водночас, підвищенню герметичності сприяє наявність фторопластових манжетів, якими обладнані металеві сідла не залежно від величини тиску та від різниці у перепадах тисків, що виникають при перекритті прохідного отвору в трубопроводі краном, внаслідок поєднання жорсткості металевих сідел і пластичності фторопластових манжетів. За рахунок того, що сідло, котре встановлене із сторони вихідного патрубка має змогу здійснювати зворотно-поступовий рух у вертикальній площині, зумовлює ковзання стикових поверхней, що сприяє збільшенню взаємодії як сідла з затвором, так і сідла з посадочним гніздом корпусу в якому воно розміщене. Результатом такої взаємодії, котра зумовлює стикування, є підвищення строку служби сідла. Усуваючи виробітку посадочного стику сідла за рахунок точного і плавного прилягання затвора, зменшуємо знос сідла. Причому те, що після прилягання (стикування) затвора до сідла, встановленого на виході, тобто після закриття прохідного отвору, він одночасно ще притискується іншим сідлом, яке встановлене на вході, за до помогою двох тарілчатих пружинних шайб, підвищує герметичність порожнин крана, в цілому. Крім того, саме за рахунок виконання сідла по зовнішньому діаметру меншим на 4-5 мм від внутрішнього діаметру посадочного гнізда, тобто пропоновано простий приватний випадок виконання, стало можливим надати змогу сідлу здійснювати зворотно-поступний рух у вертикальній площині в визначених граничних інтервалах. Оптимальні граничні інтервали переміщення сідла були одержані шляхом розрахунків та підтверджені промисловими випробуваннями. Отож, внаслідок такого комплексного підходу – надання кульовому затвору вільного переміщення у двох площинах, причому надання одному сідлу переміщення у горизонтальній площині, іншому - у вертикальній площині та обладнання сідел пластичним матеріалом, виконана задача винаходу створення вдосконаленого пристрою для перекриття прохідних трубопроводів. Пропонований пристрій зумовлює надійне перекриття прохідного отвору тр убопроводу, яке не залежить від величини прохідного січення і від величини тиску середовища, при цьому забезпечує підвищення експлуатаційних властивостей, виражених у підвищенні герметичності та у збільшенні строку служби крана. Суть винаходу пояснюється кресленням. На фіг. схематично зображено кульовий кран. Пристрій складається із корпусу 1 з вхідним і вихідним патрубками 2 і 3, відповідно, в якому розміщені кульовий затвор 4 з циліндричним отвором 5, що з'єднаний з шпинделем 6 через кулачкову муфту 7 і сідла 8 та сідла 9, які оснащені ущільнюючими кільцями 10 і додатково обладнані фторопластовими манжетами 11. При цьому, сідло 8, котре має змогу здійснювати зворотно-поступовий рух у вертикальній площину виконане по зовнішньому діаметру меншим від внутрішнього діаметра гнізда (на фіг. не показано), а сідло 9, котре має змогу здійснювати зворотно-поступний рух у горизонтальній площині, обладнане двома тарілчатими пружинними шайбами 12. Крім того, корпус 1 виконаний із двох частин і з'єднаний шпильками 13. Пристрій працює таким чином. В закритому положенні кульовий затвор 4 своєю сферичною поверхнею розмежовує прохід зі сторони вхідного патрубка 2 та вихідного патрубка 3. При цьому циліндричний отвір 5 знаходиться у перпендикулярному положенні як до вхідного патрубка 2 так і до вихідного патрубка 3, що з умовлює перекриття внутрішньої порожнини корпусу 1. Внаслідок перепадів тиску середовища кульовий затвор 4 через ущільнюючі кільця 10 притиснений до сідла 8. Крім того, під дією сили тарілчатих пружинних шайб 12 (по напрямку потоку середовища) кульовий затвор підтиснений сідлом 9. В результаті такої взаємодії, чим більший перепад тиску, тим є більше зусилля на кульовий затвор 4, що збільшує герметичність пристрою в цілому. При відкритті кульового затвора, після повороту шпинделя 6, він обертається на 90°, а саме за допомогою кулачкової муфти 7 здійснює переміщення. Переміщення кульового затвора 4 зумовлює стиснення тарілчатих шайб 12, відкриває прохід сідел 8 і 9. Циліндричний отвір 5 кульового за 2 43274 твора 4 з’єднує порожнини вхідного і вихідного патрубків 2 і 3. Закриття кульового затвора 4, після повороту шпинделя 6, супроводжується подальшим чи зворотним обертанням на 90° - переміщенням кульового затвора 4. Причому переміщення не обмежене у самовстановленні кульового затвора 4 до сідел 8 і 9 за рахунок того, що кулачкова муфта 7 дає можливість кульовому затвору 4 здійснювати дещо вільний рух відносно осі як у вертикальній, гак і у горизонтальній площині корпусу 1. Водночас і за рахунок того, що сідло 8 має змогу здійснювати зворотно-поступний рух у вертикальній площині, а сідло 9 має змогу здійснювати зворотнопоступний рух у горизонтальній площині, крім того самовстановлення, як і стиковка кульового затвора 4 з сідлами 8 і 9, є прилягаючим через наявність фторопластових манжетів 11. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3