КРАН ШАРОВОЙ
BALL VALVE

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в системах газоснабжения для подачи газа на исполнительные механизмы с высоким давлением и расходом рабочей среды, например газовые турбины.
Известен кран шаровой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шар с приводным валом, упругие седла по а.с. 2282087 кл. F16K 5/20.
Известен пневматический привод шарового крана, содержащий струйный двигатель, редуктор, кулисно-винтовой механизм по а.с. 2384758 кл. F15B 9/03. Привод имеет сложную конструкцию.
Известен кран (прототип), пневмопривод которого содержит поршневой привод поворотный двухстороннего действия с шатуном (Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. Л. Машиностроение. 1987, с. 73).
Недостатком привода этого крана является сложность конструкции и необходимость регулярного технического обслуживания для смазки подвижных частей.
Предложенный шаровой кран не требует технического обслуживания в течении гарантийного срока до 10 лет.
Он содержит корпус с входным и выходным патрубками, шар с приводным валом, упругие седла, пневмоприводы открытия и закрытия.
Отличием предложенного крана является то, что на приводном валу шара установлен шкив, связанный одним тросом с пневмоприводом открытия, другим тросом с пневмоприводом закрытия. На наружной цилиндрической поверхности шкива выполнены желоба для направления тросов. Каждый из тросов имеет два наконечника, один из которых закреплен в пазу шкива, другой соединен с соответствующим поршнем пневмопривода через регулировочную втулку.
Техническим эффектом от использования предложенного шарового крана является повышение надежности, упрощение конструкции и снижение затрат на обслуживание оборудования, в котором установлен кран.
На фиг. 1 изображен предложенный шаровой кран в разрезе в закрытом положении.
На фиг. 2 показана связь шара с пневмоприводами открытия и закрытия.
На фиг. 3 показано крепление троса в поршне и устройство для регулирования натяжения троса.
Шаровой кран содержит корпус 1 (фиг. 1) с входным 2 и выходным 3 патрубками, шар 4 с приводным валом 5, упругие седла 6, 7, пневмоприводы открытия 8 и закрытия 9 (фиг. 2).
На приводном валу 5 установлен шкив 10, связанный тросом 11 с пневмоприводом открытия 8 и тросом 12 с пневмоприводом закрытия 9.
Тросы 11, 12 имеют по два наконечника для крепления. Наконечниками 13 они крепятся в пазах 14 и 15 шкива 10. Наконечниками 16 (фиг. 3) тросы соединены с поршнями 17, 18 через регулировочные резьбовые втулки 19 с использованием набора прокладок 20.
На наружной цилиндрической поверхности шкива 10 (фиг. 2) выполнены желоба 21, 22 в виде профильной канавки для направления тросов 11, 12.
Возможно выполнение двух желобов раздельно для каждого троса в виде двух рядом расположенных профильных канавок на шкиве.
Пневмоприводы 8, 9 имеют штуцеры 28, 29 для подвода управляющего давления.
Шкив 10 зафиксирован от проворота на приводном валу 5 шпонкой 23.
Шар 4 координируется при повороте роликовыми подшипниками 24, 25 (фиг. 1).
Седла 6, 7 поджимаются к шару тарельчатыми пружинами 26, 27.
Конечные механические упоры крайних положений шара могут быть выполнены на шкиве или на поршнях пневмоприводов.
Фиксирование шара от самопроизвольного поворота от установленного закрытого или открытого положения обеспечивается усилием трения упругих седел на шаре.
Работает шаровой кран следующим образом.
В исходном положении давление в управляющих штуцерах 28, 29 (фиг. 2) отсутствует. Шар 4 (фиг. 1) перекрывает линию вход-выход.
Для открытия крана на время, необходимое для полного поворота шара 4 подается давление на штуцер открытия 28. Поршень 17 перемещается до крайнего утопленного положения. При этом за счет натяжения троса 11 шкив 10 поворачивается на 90° вместе с шаром 4. Происходит открытие шарового крана. Одновременно при повороте шкива 10 на желобок 22 наматывается трос 12, который вытягивает поршень 18 до крайнего выдвинутого положения. Дренирование управляющего давления из штуцера открытия 28 производится после полного поворота шара 4.
Закрытие шарового крана происходит в обратном порядке при подаче управляющего давления на штуцер закрытия 29.
Упрощение конструкции и повышение надежности достигается в предложенном шаровом кране за счет использования тросов, передающих вращающий момент на шар через шкив. Шаровой кран не требует технического обслуживания в течение всего срока службы до 10 лет.
Предложенное решение используется в шаровом кране БА-088.03, удовлетворительно прошедшем предварительные испытания. Планируется его применение на плавучих объектах морской тематики.