КРАН

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, в частности к конструкциям промышленных кранов с поворотной пробкой, и может быть использована в запорной арматуре на трубопроводах.
Перекрытие потока рабочей среды с помощью кранов с поворотной пробкой осуществляют путем поворота пробки, например шара со сквозным отверстием, вокруг оси, перпендикулярной оси крана, при этом полное перекрытие потока происходит при повороте шара внутри корпуса из открытого положения крана на 90°. Для предотвращения поворота шара на угол больший, чем 90°, в конструкции крана выполняют ограничитель поворота шара.
Известна конструкция крана, описанная в заявке Российской Федерации №2002128933 на изобретение «Кран шаровой» по классу F16K 5/06, заявленном 28.10.2002 г. и опубликованном 27.04.2004 г.
Известный кран для систем транспортирования жидких и газообразных веществ, находящихся под давлением, содержит корпус, поворотную задвижку с осями, привод задвижки, запорное уплотнительное кольцо, при этом поворотная задвижка выполнена в виде полусферы, конструктивно самоустанавливающиеся в трех степенях свободы относительно запорного узла.
Недостатком этого крана является сложность обеспечения самостоятельной установки задвижки в виде полусферы в трех степенях свободы относительно запорного узла, что приводит к недостаточной надежности работы крана.
Наиболее близкой к заявляемой является конструкция крана с поворотной пробкой, описанная в патенте Российской Федерации №2116540 на изобретение «Кран» по классу F16K 5/06, заявленном 10.07.1996 г. и опубликованном 27.07.1998 г.
Указанный кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, в котором расположен с возможностью взаимодействия с седлом запорный орган, связанный со шпинделем, и крышку, при этом нижняя часть шпинделя выполнена в виде стержня с двумя параллельными плоскостями, расположенными под постоянным углом к продольной оси шпинделя, и размещена с возможностью взаимодействия с опорными пальцами запорного органа.
Недостатками данного крана являются сложность и материалоемкость его конструкции, что приводит к недостаточной надежности работы крана и высокой стоимости его изготовления.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы шарового крана и снижение стоимости его изготовления.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является упрощение конструкции составляющих узлов крана и снижение их материалоемкости.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В кране с поворотной пробкой, содержащем корпус с патрубками, в котором размещен с возможностью взаимодействия с седлом запорный орган, связанный со шпинделем, нижняя часть которого выполнена в виде стержня, согласно полезной модели, запорный орган выполнен в виде половины шара со сквозным отверстием, разрезанного вдоль оси отверстия, и снабжен приводом поворота в виде штревеля, прикрепленного к запорному органу сверху, при этом штревель размещен в горловине, прикрепленной к корпусу крана сверху, и снабжен ограничителем поворота, а шпиндель прикреплен к запорному органу снизу и размещен в стакане, прикрепленном снизу к корпусу крана.
2. В кране по п. 1, 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 запорного органа в виде половины шара со сквозным отверстием, разрезанного вдоль оси отверстия, снабжение его приводом поворота в виде штревеля, прикрепленного к запорному органу сверху, а также размещение штревеля в горловине, прикрепленной к корпусу крана сверху, и снабжение его ограничителем поворота, прикрепление шпинделя к запорному органу снизу и размещение его в стакане, прикрепленном снизу к корпусу крана, позволяет упростить конструкцию составляющих узлов крана и снизить их материалоемкость, что дает возможность повысить надежность работы шарового крана и снизить стоимость его изготовления.
При этом ограничитель поворота штревеля может состоять 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.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому крану новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый кран обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
1. запорный орган выполнен в виде половины шара со сквозным отверстием, разрезанного вдоль оси отверстия, и снабжен приводом поворота в виде штревеля, прикрепленного к запорному органу сверху, при этом штревель размещен в горловине, прикрепленной к корпусу крана сверху, и снабжен ограничителем поворота, а шпиндель прикреплен к запорному органу снизу и размещен в стакане, прикрепленном снизу к корпусу крана,
2. 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,
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в трубопроводной арматуре, в частности, в конструкциях промышленных кранов с поворотной пробкой, и может быть использована в запорной арматуре на трубопроводах, поэтому заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый кран иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг. 1. Конструкция крана в разрезе в положении «закрыто».
Фиг. 2. Вид запорного органа со стороны сквозного отверстия с частичным разрезом.
Фиг. 3. Вид запорного органа сверху.
Фиг. 4. Вид запорного органа снизу.
Фиг. 5. Вид снизу штревеля с горловиной при состоянии крана «открыто».
Кран, представленный на чертежах (см. Фиг. 1-5), содержит корпус 1 с патрубками 2, 3. В корпусе 1 установлен с возможностью взаимодействия с седлом 4, размещенным в раструбе патрубка 3, запорный орган 5 (см. Фиг. 2) в виде половины шара со сквозным отверстием, разрезанного вдоль оси отверстия.
Запорный орган 5 снабжен приводом поворота в виде штревеля 6, прикрепленного к запорному органу 5 сверху. Штревель 6 размещен в горловине 7, прикрепленной к корпусу 1 крана сверху, жестко соединен с рукояткой 8 и имеет ограничитель поворота. Между штревелем 6 и горловиной 7 имеется уплотнение 9, поджатое гайкой 10.
Снизу к запорному органу 5 прикреплен шпиндель 11, нижняя часть которого выполнена в виде стержня, размещенного в стакане 12, прикрепленном снизу к корпусу 1 крана.
Ограничитель поворота штревеля 6 (см. Фиг. 5) состоит из плоского Т-образного хвостовика 13, выполненного на конце штревеля 6, сопряженном с запорным органом 5, и контактирующего с хвостовиком 13 выступа 14 на конце горловины 7. Выступ 14 выполнен в виде продолжения части стенки горловины 7, ограниченного двумя противолежащими криволинейными сторонами, поверхности которых являются продолжениями соответственно наружной и внутренней поверхностей горловины 7, и двумя замыкающими их боковыми прямолинейными сторонами, расположенными под углом 90° друг к другу.
Работу заявляемого крана осуществляют следующим образом.
При изготовлении запорного органа 5 берут шар со сквозным отверстием, в верхней и нижней части шара вырезают два продольных паза, предназначенных для крепления в них хвостовиков штревеля 6 и шпинделя 11. Пазы ориентированы под углом 90° друг к другу и под углом 45° к оси отверстия шара. Затем шар разрезают на две части вдоль оси отверстия, получая два запорных органа для двух кранов (см. Фиг. 2, 3, 4). Снизу к запорному органу 5 прикрепляют шпиндель 11, вставляя его хвостовик в нижний паз.
Сборку заявляемого крана начинают с установки в корпусе 1 запорного органа 5, при этом нижнюю стержневую часть шпинделя 11 размещают в стакане 12, прикрепленном снизу к корпусу 1 крана. В паз в верхней части запорного органа 5 вводят нижнюю часть плоского Т-образного хвостовика 13 штревеля 6, предварительно смонтированного с уплотнением 9 в горловине 7. Затем со штревелем 6 соединяют рукоятку 8, после чего патрубки 2, 3 соединяют с корпусом 1, поджимая патрубком 3 седло 4 к запорному органу 5.
При положении рукоятки 8, соответствующем состоянию крана «открыто», полушарие запорного органа 5 расположено таким образом, что ось сквозного отверстия совпадает с осями патрубков 2, 3 и рабочая среда может свободно проходить через кран. Один конец перекладины плоского Т-образного хвостовика 13 при этом прилегает к смежной с ним боковой прямолинейной стороне выступа 14 (см. Фиг. 3), который надежно фиксирует угол поворота запорного органа 5 в положении «открыто». Уплотнение 9 предотвращает протечки рабочей среды через горловину.
При необходимости перекрытия потока рабочей среды поворачивают рукоятку 8 и, с помощью жестко соединенного с ней штревеля 6, также и запорный орган 5 на угол 90°. Полушарие запорного органа 5 в положении "закрыто" (см. Фиг. 1) полностью перекрывает поток рабочей среды через кран, а седло 4 препятствует протеканию ее через патрубок 3. Противоположный прежнему конец перекладины плоского Т-образного хвостовика 13 при этом прилегает к другой, смежной ему прямолинейной стороне выступа 14, который в данном случае ограничивает угол поворота запорного органа 5, не позволяя ему повернуться больше, чем на 90° относительно положения при состоянии крана «открыто».
Заявляемый кран по сравнению с прототипом имеет большую надежность и меньшую стоимость изготовления за счет упрощения конструкции составляющих узлов крана и снижения их материалоемкости.