ШАРОВОЙ КРАН

Полезная модель относится к запорной трубопроводной арматуре, в частности, к конструкциям промышленных фланцевых кранов с шаровой пробкой для перекрытия потока рабочей среды.
Перекрытие потока рабочей среды с помощью шаровых кранов осуществляют путем поворота шаровой пробки (шара с одним или несколькими сквозными отверстиями) вокруг оси, перпендикулярной оси крана, полное перекрытие потока происходит при повороте шара внутри корпуса крана на 90°. Для предотвращения поворота шара на угол больший, чем 90°, в конструкции крана устанавливают ограничитель поворота шара.
Известна конструкция шарового крана, описанная в авторском свидетельстве СССР №877198 на изобретение «Шаровой кран» по классу F16К 5/06, заявленное 22.02.1980 г., опубликованное 30.10.1981 г.
Указанный шаровой кран содержит корпус, клапанную камеру, в которой установлен шар со сквозным отверстием и цапфами и стопорный узел, выполненный в виде расположенного в клапанной камере ограничителя поворота и взаимодействующего с ним стопорного элемента, поверхности которого параллельны продольной оси цапф и образованы прямолинейными участками сектора, выполненного на торце цапфы в виде выступа.
Недостатками описанного выше шарового крана являются неэкономичность его изготовления и недостаточная надежность работы крана, обусловленные тем, что конструкция крана является сложной, для его изготовления требуется большое количество технологических операций, высокая точность изготовления деталей крана и дальнейшей их сборки, выполнение каких-либо выступов на шаре, в данном случае цапф, отрицательно сказывается на надежности работы шарового крана, так как форма шара должна быть строго сферической, его поверхность отполированной, а всяческие
неоднородности на его поверхности отрицательно влияют на надежность его работы, приводя к протечкам во время эксплуатации крана.
Наиболее близкой к заявляемой является конструкция шарового крана, описанная в свидетельстве Российской Федерации №3020 на полезную модель «Шаровой кран (варианты)» по классу F16К 5/06, заявленном 23.02.1996 г. и опубликованном 16.10.1996 г.
Известный шаровой кран содержит корпус с патрубками, кольцевые уплотнения с размещенным между ними шаром со сквозным отверстием, сопряженный с шаром штревель, контактирующий с уплотнением, рукоятку и ограничитель поворота штревеля, а также выполненный на корпусе крана упор для ограничителя в виде штифта, при этом штревель помещен в горловину в виде втулки, имеющей резьбовое соединение с корпусом, рукоятка и ограничитель поворота подпружинены шайбой и поджаты гайкой к штревелю, а уплотнение выполнено в виде двух конических втулок, сопряженных конусными поверхностями.
Недостатками данного шарового крана являются сложность его конструкции и недостаточная надежность ограничения поворота шара, обусловленные наличием в конструкции крана дополнительных деталей, служащих для ограничения поворота шара.
Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности работы шарового крана.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является совмещение ограничителя поворота шара с его основными конструкционными деталями.
Указанная задача достигается тем, что в известном шаровом кране, содержащем корпус с патрубками, кольцевые уплотнения с размещенным между ними шаром со сквозным отверстием, сопряженный с шаром штревель, помещенный в горловину и контактирующий с уплотнением, рукоятку и ограничитель поворота штревеля, согласно полезной модели, ограничитель поворота штревеля состоит из плоского Т-образного хвостовика,
выполненного на конце штревеля, сопряженном с шаром, и контактирующего с ним выступа на конце горловины, боковые прямолинейные стороны которого расположены под углом 90° друг к другу.
Выполнение в шаровом кране ограничителя поворота штревеля состоящим из плоского Т-образного хвостовика, выполненного на конце штревеля, сопряженном с шаром, и контактирующего с ним выступа на конце горловины, боковые прямолинейные стороны которого расположены под углом 90° друг к другу позволяет четко фиксировать положение шара при состоянии крана «открыто» и надежно ограничивать поворот шара углом 90° при закрывании крана. Все это дает возможность упростить конструкцию крана и повысить надежность его работы.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решать поставленную задачу.
Заявляемый шаровой кран обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что ограничитель поворота штревеля состоит из плоского Т-образного хвостовика, выполненного на конце штревеля, сопряженном с шаром, и контактирующего с ним выступа на конце горловины, боковые прямолинейные стороны которого расположены под углом 90° друг к другу.
Заявляемый шаровой кран может найти широкое применение в запорной трубопроводной арматуре, в частности, в конструкциях промышленных фланцевых кранов с шаровой пробкой, служащих для надежного перекрытия потока рабочей среды, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый шаровой кран иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг.1. Конструкция шарового крана в разрезе в положении «открыто».
Фиг.2. Общий вид штревеля с горловиной, ручкой и гайкой.
Фиг.3. Вид снизу штревеля с горловиной при состоянии крана «открыто».
Шаровой кран, представленный на чертеже (см. Фиг.1), содержит корпус 1 с патрубками 2. В корпусе 1 между кольцевыми уплотнениями 3 с размещен шар 4 со сквозным отверстием, сопряженный со штревелем 5.
Штревель 5 расположен в горловине 6 и жестко соединен с рукояткой 7. Между штревелем 5 и горловиной 6 имеется уплотнение 8, поджатое гайкой 9.
Ограничитель поворота штревеля 5 (см. Фиг.2, 3) состоит из плоского Т-образного хвостовика 10, выполненного на конце штревеля 5, сопряженном с шаром 4, и контактирующего с хвостовиком 10 выступа 11 на конце горловины 6. Выступ 11 выполнен в виде продолжения части стенки горловины 6, ограниченного двумя противолежащими криволинейными сторонами, поверхности которых являются продолжениями соответственно наружной и внутренней поверхностей горловины 6, и двумя замыкающими их боковыми прямолинейными сторонами, расположенными под углом 90° друг к другу.
Работу шарового крана осуществляют следующим образом.
Сборку шарового крана начинают с установки в корпусе 1 шара 4 с одновременным введением в паз шара 4 нижней части плоского Т-образного хвостовика 10 штревеля 5, предварительно смонтированного с уплотнением 8 в горловине 6. Затем со штревелем 5 соединяют рукоятку 7, после чего патрубки 2 соединяют с корпусом 1, поджимая кольцевые уплотнения 3 к шару 4.
При положении рукоятки 7, соответствующем состоянию крана «открыто» (см. Фиг.1), сквозное отверстие шара 4 совпадает с отверстиями патрубков 2 и рабочая среда может свободно проходить через кран. Один конец перекладины плоского Т-образного хвостовика 10 при этом прилегает к смежной с ним боковой прямолинейной стороне выступа 11 (см. Фиг.2, 3), который надежно фиксирует угол поворота шара 4 в положении «открыто». Уплотнение 8 предотвращает протечки рабочей среды через горловину.
При необходимости перекрытия потока рабочей среды поворачивают рукоятку 7 и, соответственно, с помощью жестко соединенного с ней штревеля 5, также и шар 4 на угол 90°. Шар 4 при этом полностью перекрывает поток рабочей среды через кран, а кольцевые уплотнения 3 препятствует вытеканию ее из патрубков 2. Противоположный прежнему конец перекладины плоского Т-образного хвостовика 10 при этом прилегает к другой, смежной ему прямолинейной стороне выступа 11, который в данном случае ограничивает угол поворота шара 4, не позволяя ему повернуться больше, чем на 90° относительно положения при состоянии крана «открыто».
Заявляемый шаровой кран по сравнению с прототипом является более простым и обеспечивает большую надежность работы.