Запірно-регулюючий прямоточний кран

1. Запірно-регулюючий прямоточний кран, що має корпус у вигляді тіла обертання з поздовжнім наскрізним каналом і співвісним з ним внутрішнім кільцевим пазом, ущільнювальний блок, який розташований в пазу і складається щонайменше з двох пружних ущільнювальних кілець, що взаємодіють з корпусом, і зібраних в пакет регулюючих дисків з отворами, один з яких встановлений з можливістю повороту, а решта - нерухомо закріплені стопорним пристроєм, стягувальний пристрій та привідний пристрій, який містить розташований в пазу та з'єднаний з поворотним диском кільцевий елемент з ручкою, яка проходить назовні через радіальний проріз в корпусі, який відрізняється тим, що корпус крана виконаний складеним з двох співвісних з поздовжньою віссю крана бокових дископодібних деталей з центральними прохідними C2 (54) ЗАПІРНО-РЕГУЛЮЮЧИЙ ПРЯМОТОЧНИЙ КРАН 39909 мінальних проходів і заснованих, частково, на зменшенні габаритних розмірів виробу, захищенні ущільнювального блоку від зовнішніх впливових дій, технологічності виготовлення, зібрання та інше. Однак, поряд з достоїнствами конструктивні особливості наведеного клапану складно безпосередньо перенести на крани великих прохідних перерізів з фланцевим приєднанням до трубопроводу - Dn50 та більше, оскільки додержання вимог відповідних стандартів на розміри фланців призводить до підвищеної матеріалоємності корпусу, рушія та конструкції в цілому. Відомий, вибраний в якості прототипу, прохідний клапан (2), що має корпус з поздовжнім наскрізним каналом для текучого середовища, між кінцями якого існує кільцевий паз, між кінцями вказаного каналу співвісно з цим пазом знаходиться кільцева канавка. В корпусі крану розташовані декілька регулювальних дисків, один з яких закріплений поворотно, а останні - нерухомо. В кільцевому пазу розташоване з'єднане з поворотним регулюючим диском рушійне пристосування. В поворотному регулюючому диску виконані отвори для проходу текучого середовища, відповідно отворам в нерухомо закріплених дисках. Нерухомо закріплений диск дотикається своїм торцем до торця поворотного диску, утворюючи герметичне механічне ущільнення. Рушійний пристрій має кільцевий елемент, який розташований в кільцевій канавці, і відхідний назовні важіль, що проходить через кільцевий паз. Поворотний диск вмонтований в кільцевий елемент. В кільцевій канавці навколо протилежних поверхонь кільцевого елемента розташовані два пружних опорних кільця, що створюють поздовжній тиск, поглинають поперечні зусилля відносно кільцевого елемента і утворюють вентиляційні отвори для продувки клапану. Через поздовжній отвір поворотного диску проходить стержень, закріплений в нерухомих дисках. До недоліків прототипу можна віднести таке: - підвищена чутливість зв'язаних між собою за допомогою центрального стержня регулювальних дисків затвору (особливо тих, що виготовлені з крихкого матеріалу, наприклад, кераміки) до неминуче виникаючих при монтуванні і експлуатації поздовжніх ударів по важелю, який відходить зовні, рушійного пристрою, в який, в свою чергу, вмонтований поворотний диск; - недоцільність використання конструкції клапану для великих номінальних діаметрів та тисків робочого середовища із-за суттєвого зростання масогабаритних показників, складності забезпечення високої герметичності механічного ущільнення дисків з причини неузгодженості їх прогинів під дією тиску середовища, підвищеного керуючого зусилля на важелі та недостатньої згинної міцності дисків затвору; - звужений температурний діапазон роботи внаслідок жорсткого осьового замкнення регулювальних дисків безпосередньо з корпусом, що через відмінність (неоднаковості) коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів корпусу та дисків може призвести в одному випадку до розгерметизації клапану з причин зниження контактних тисків між дисками, а в другому - до надмірного збільшення керуючого зусилля через надмірне притискання дисків один до одного аж до їх заклинення та виходу клапану з ладу; - труднощів технологічної обробки, що обумовлюються складністю конструкції корпусу і необхідністю досягнення при цьому необхідних точносних параметрів деталей. В основу винаходу поставлена задача розробки вдосконаленої конструкції запірно-регулюючого прямоточного крана, яка вирішується за допомогою спрощення конструкції корпусу, оптимізації конструкції деталей ущільнювального блока та рушійного пристрою і дозволяє забезпечити: підвищення надійності, технологічності конструкції крану, продуктивності і якості збирання (складання); суттєве зниження масогабаритних характеристик при збереженні можливості фланцевого приєднання крану до трубопроводу і ручного керування; підвищення герметичності; зниження чутливості затвору до неминучих монтажних та експлуатаційних перевантажень, ударах по ручці; розширення області використання крану за рахунок збільшення робочих діапазонів тиску та температур; полегшення монтування, зниження керуючого моменту та підвищення зручності експлуатації. Технічний результат досягається тим, що в запірно-регулюючому крані, що має корпус у вигляді тіла обертання з поздовжнім наскрізним каналом для перепуску робочого середовища і співвісним з ним внутрішнім кільцевим пазом, в якому розташований ущільнювальний блок, складений по меншій мірі з двох пружних ущільнювальних кілець, що взаємодіють з корпусом, і зібраних в пакет регулюючих витрачення дисків з отворами для перепуску середовища, один з яких установлений з можливістю повороту, а останні нерухомо закріплені стопорним пристроєм, стягувальний та рушійний пристрій, який вміщує розташований в пазу і з'єднаний з поворотним диском кільцевий елемент з ручкою, яка виходить назовні через радіальний проріз в корпусі, корпус крану виконаний складеним з двох співвісних з поздовжньою віссю крану бокових у вигляді дисків деталей з центральними прохідними отворами для перепуску середовища і встановленої між ними кільцевої деталі, які при з'єднанні їх стягувальним пристроєм утворюють поздовжній канал і кільцевий паз, при цьому найбільший діаметр корпусу Dm задовольняє співвідношенню Dm ≤ (Dm-d1), де D - діаметр кола, на якому розташовані осі болтів фланцевого з'єднання, d1 - діаметр болтів фланцевого з'єднання, в дисках ущільнювального блока радіальносиметрично виконані n0 (n0=2,3,4...) однакових отворів, один або декілька радіальних прорізів в кільцевій деталі корпусу забезпечують поворот однієї або декількох (відповідно кількості прорізів) ручок рушійного пристрою на кут α0 = 360º/(2n0), а регулювання витрачення середовища за допомогою ручки забезпечується при задоволенні співвідношення α0