Запірно-регулюючий прямоточний кран

1 Запірно-регулюючий прямоточний кран, що містить складений корпус у вигляді тіла обертання з поздовжнім наскрізним каналом, розміщений у ньому затвор із трьох дисків з радіальносиметричними отворами для пропускання робочого середовища, причому центральний рухомий відносно корпусу диск вмонтований у кільцевий елемент з ручкою, а бічні диски нерухомо встановлені в корпусі, який відрізняється тим, що центральна частина корпусу, яка містить затвор, виконана у вигляді порожнистого кругового циліндра, внутрішній діаметр якого дорівнює ЗОВНІШНІМ діаметрам бічних дисків і кільцевого елемента 2 Запірно-регулюючий прямоточний кран за п 1, який відрізняється тим, що ЗОВНІШНІЙ діаметр D кожного із дисків з довільними за формою отворами для пропускання робочого середовища задовольняє співвідношення Винахід відноситься до трубопровідного арматуробудування і може бути використаний для перекриття і регулювання потоків різних газоподібних і рідких середовищ у промисловості і побуті Відома конструкція запірно-регулюючого прямоточного клапана [1], що містить нероз'ємний циліндричний корпус з охоплюючим його ззовні кільцевим елементом приводного пристрою Всередині наскрізного каналу корпуса розташовані упорний бурт і дисковий затвор Кільцевий елемент жорстко зв'язаний із середнім рухомим диском стопорними гвинтами Даній конструкції властиві недоліки, що утруднюють її використання в багатосерійному виробництві - складність механічної обробки і технічного контролю ущільнюючих поверхонь корпуса і бурту, схованих у глибині наскрізного каналу, - подвійне базування рухомого диска затвора одночасно по внутрішньому діаметру наскрізного капала і по зовнішньому діаметру корпуса, - схильність стопорних гвинтів до розкручування і неможливість передачі великих зусиль, - значно звужений (у порівнянні з трубопроводом) прохід затвора через те, що ЗОВНІШНІЙ діаметр дисків конструктивно обмежений внутрішнім діаметром різьби стандартного муфтового з'єднання крана Найбільш близьким по технічній суті до винаходу, що заявляється, є прохідний клапан [2] що містить корпус з поздовжнім наскрізним каналом для текучого середовища, між кінцями якої о є кільцевий паз Між кінцями зазначеного каналу СПІВВІСНО з цим пазом знаходиться кільцева канавка У корпусі крана розташовані декілька регулюючих дисків, один з яких укріплений поворотно, а ІНШІ - нерухомо У кільцевому пазу розташований з'єднаний з поворотним регулюючим диском приводний пристрій У поворотному регулюючому диску виконані отвори для проходу текучого середовища, що відповідають отворам у нерухомо укріплених дисках Нерухомо укріплений диск прилягає своїм торцем до торця поворотного диска, створюючи герметичне механічне ущільнення Приводний пристрій містить кільцевий елемент, D>V2-DN, де DN - заданий діаметр номінального проходу крана 3 Запірно-регулюючий прямоточний кран за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що ЗОВНІШНІЙ діаметр D кожного із дисків з круглими отворами діаметром d для пропускання робочого середовища задовольняє співвідношення D > d - [1 +1 / sm(7i /(2 - п))], де п=1, 2, 3 - КІЛЬКІСТЬ отворів, а діаметр отворів d визначається співвідношенням d>DN/Vn О со 00 48327 розташований у кільцевій канавці, і важіль, який проходить назовні через кільцевий паз Поворотний диск вмонтований у кільцевий елемент Через поздовжній отвір поворотного диска проходить стержень, закріплений у нерухомих дисках Недоліками прохідного клапана є - завищені вимоги до точності виготовлення внаслідок подвійного базування рухомого диска одночасно по центральному стержню і по внутрішньому діаметру кільцевої канавки, з якою спряжений кільцевий елемент, - знижений вихід придатних виробів через складність механічної обробки і технічного контролю поверхонь канавки, кільцевого паза і місць ущільнень, розташованих всередині наскрізного каналу, - звужений прохід затвора зумовлений тим, що площа пропускних отворів у ньому менше площі наскрізного каналу, - чутливість затвора до монтажних і експлуатаційних навантажень, що передаються через приводний пристрій і центральний стержень на всі диски затвора В основу винаходу поставлена задача удосконалення запірно-регулюючого прямоточного крана шляхом спрощення й оптимізацм конструкції затвора і корпусних деталей, що дозволили б забезпечити технологічність крана при виробництві і складанні, підвищило б вихід придатних виробів і знизило б їхню собівартість, а також зменшило б гідравлічний опір крана за рахунок забезпечення рівності, як мінімум, площі отворів у затворі площі проходу самого трубопроводу Поставлена задача вирішується тим, що в запірно-регулюючому прямоточному крані, що містить складений корпус у вигляді тіла обертання з поздовжнім наскрізним каналом, розміщений у ньому затвор із трьох дисків з радіальносиметричними отворами для пропуску робочого середовища, причому центральний рухомий відносно корпусу диск вмонтований у кільцевий елемент з ручкою, а бічні диски нерухомо встановлені в корпусі, ВІДПОВІДНО до винаходу центральна час тина корпуса, яка містить затвор, виконана у вигляді порожнистого кругового циліндра, внутрішній діаметр якого дорівнює ЗОВНІШНІМ діаметрам бічних дисків і кільцевого елемента Крім того, ЗОВНІШНІЙ діаметр D кожного із дис ків з довільними за формою отворами для пропуску робочого середовища задовільняє співвідношенню D > T&DN, де DN - заданий діаметр номінального проходу крана А також, ЗОВНІШНІЙ діаметр D кожного із дисків з круглими отворами діаметром d для пропуску робочого середовища задовільняє співвідношенню D > d-[l+l/sin(*rf(2.n))], де п-1,2,3 - КІЛЬКІСТЬ отворів, а отворів d визначається співвідношенням d > DN/VIL діаметр Суттєвими ВІДМІННИМИ ознаками пристрою, що заявляється, є - центральна частина корпуса, яка містить затвор, виконана у вигляді порожнистого кругового циліндра, внутрішній діаметр якого дорівнює ЗОВНІШНІМ діаметрам бічних дисків і кільцевого елемента Запропонована конструкція крана дозволяє уникнути подвійного базування, виключити всередині наскрізного каналу бурти, канавки, місця ущільнень Це значно підвищує технологічність і вихід якісних деталей, полегшує проведення технічного контролю Конструкція затвора допускає його вільний монтаж в зборі всередині корпуса і розвантажує затвор від діючих на привід експлуатаційних навантажень Визначення ЗОВНІШНІХ діаметрів кожного з дисків затвора ВІДПОВІДНО ДО запропонованих співвідношень дозволяє досягти повнопрохідності крана Корпус запірно-регулюючого прямоточного крана (фиг 1) виконаний складеним із центральної частини 1 у вигляді порожнистого кругового циліндра і двох з'єднаних з нею бічних перехідних деталей 2 і 3 у вигляді, наприклад, штуцерів Всередині наскрізного каналу корпуса 1 розміщений затвор, що складається з двох бічних дисків 4 і 5, нерухомо встановлених у корпусі 1, і рухомого диска 6, вмонтованого в кільцевий елемент 7 з ручкою 8 Між нерухомими дисками 4, 5 і бічними деталями 2, 3 розміщені ущільнюючі кільця 9, 10 Ручка 8 проходить назовні через радіальний проріз 11 у центральній частині 1 корпуса (фіг 2) У бічних дисках 4, 5 і рухомому диску 6 виконані ВІДПОВІДНІ один одному наскрізні отвори 12 для пропуску робочого середовища Запірно-регулюючий прямоточний кран працює наступним чином Кран може перебувати в одййу з таких станів цілком відкритому, цілком закритому та у проміжному У цілком відкритому стані крана (фіг 1,2) отвори 12 у дисках затвора повністю суміщені Пропуск середовища при цьому максимальний, а ручка 8 знаходиться в крайньому положенні «відкрито», впираючись у кінець радіального прорізу 11 у центральній частині корпуса 1 При повороті в інше крайнє положення «закрито» ручка 8 впирається в протилежний кінець прорізу 11 і кран переходить у цілком закритий стан Отвори 12 рухомого диска 6 зміщуються відносно отворів у бічних дисках 4, 5, повністю перекриваючи їх У проміжних положеннях ручки 8 отвори 12 у дисках 4, 5, 6 зміщені Площа прохідного отвору крана менше, ніж у повністю відкритому стані, і зменшується в міру повороту ручки до положення «закрито» Тим самим здійснюється регулювання потоку робочого середовища Якісна обробка поверхонь стиснутих між собою дисків і наявність зон перекриттів навколо отворів забезпечують герметичність затвора відносно трубопроводу і зовнішнього середовища Джерела інформації 1 Патент Роси №2073152, кл F16K3/08.1993 2 Патент США №4554948, кл F16K3/08, 1985 48327 A -A 11 1Z ФІг. 1 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71