ШАРОВОЙ КРАН

Настоящая полезная модель относится к области запорной трубопроводной арматуры и может быть использована на трубопроводах, транспортирующих непроводящие среды, преимущественно природный газ, одновременно как для отключения среды от потребителя, так и для изоляции частей трубопровода при активной катодной защите.
Известен шаровой кран, управляемый шпинделем, содержащий цилиндрический корпус, в котором размещена пробка в виде шара и металлические обоймы с установленными в них неметаллическими седлами, поджатыми к пробке резьбовой втулкой, перемещающейся во внутренней резьбе корпуса.
При этом во внутренней резьбе установлена дополнительная гайка, образующая с резьбовой втулкой и внутренней резьбой кольцевую канавку, в которую помещено уплотнительное кольцо, а между обоймой и резьбовой втулкой установлена неметаллическая прокладка. ( Патент СССР № 1839702, F 16к 5/06,1993)
Устройство надежно герметизирует проходное сечение, но необходимость изготовления и установки большого количества втулок, гаек, обойм, седел, использующихся для уплотнения пробки, значительно усложняет конструкцию крана и влечет за собой сложности при эксплуатации. Другим недостатком известного крана является отсутствие возможности электрического разделения подземной и надземной частей трубопроводов при активной катодной защите, что также снижает надежность работы.
МГ1К(7)Р16к5/04; F16K5/06. Шаровой кран
Наиболее близким техническим решением к данной нолезной модели является шаровой кран, содержащий корпус, вьшолненный из двух частей, через уплотнение соединенных шпильками, в котором соосно размещены два уплотнительных кольца из электроизоляционного материала, между которыми размещен поворотный запорный шаровой орган с центральным отверстием, снабженный шпинделем. При этом каждое уплотнительное кольцо имеет консольный выступ, снабженный фигурным вырезом, устзшами взаимодействующими с поверхностью запорного органа (Заявка Франции № 2188083, F 16к 5/04,1974)
Поскольку в известном кране уплотнение проходного сечения осуществлено по кромкам выступов уплотнительных колец, то при уменьшении в процессе эксплуатации их по высоте снижается герметичность проходного сечения, что и является его существенным недостатком. Кроме того, вьшолнение корпуса из двух частей, соединенных шпильками, делает его электропроводящим, в связи с чем кран не может быть использован для изоляции подземной и надземной частей трубопроводов при активной катодной защите.
Задачей данной полезной модели служит разработка шарового крана с простым по конструкции уплотнением шара, позволяюшим сохранить в процессе эксплуатации его надежную герметичность в закрыгом положении, а также в придании крану изолирующих свойств, исключающих утечку электрического тока через коммуникации зданий и сооружений эксплуатирующих трубопроводы.
Указанная задача решена тем, что в шаровом кране, содержащем корпус, соосно расположенные в нем уплотнительные кольца из электроизоляционного материала с консольными выступами, между которыми размещен запорный орган в виде шара с центральным
M V/V/
отверстием, снабженный шпинделем, установленным в отверстии корпуса, последний выполнен цилиндрическим, а каждый консольный выступ по длине имеет криволинейный профиль, повторяющий сферическую форму охватьгеаемой поверхности шара, при этом отношение диаметра шара к диаметру его центрального отверстия составляет 1,6-1,8.
Кроме того, внутренняя поверхность обоих концов корпуса имеет резьбовой участок.
Для исключения утечки электрического тока через коммуникации зданий и сооружений, эксплуатируюш:их трубопроводы, внутренняя поверхность одного конца корпуса имеет резьбовой участок, а другого выполнена в виде части конуса с вершиной в направлении ближайшего торца, при этом на конусную поверхность нанесено электроизоляционное покрытие.
В известных Заявителю опубликованных источниках информации заявленная совокупность признаков, обеспечиваюш ая достижение поставленной задачи, не обнаружена, что подтверждает соответствие заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна.
На фиг.1 схематически изображен в сборе шаровой кран с резьбовыми концевыми участками, продольный разрез;
На фиг.2 - то же с резьбовым и коническим концевыми участками, продольный разрез.
Шаровой кран включает в себя цилиндрический корпус 1 соосно расположенные в нем запорный орган в виде шара 2 с центральным отверстием (не обозначено) для прохода среды, контактируюш;ий с уплотнительными поверхностями каждого консольного криволинейного
выступа (не обозначены), который вынолнен на унлотнительных кольцах 3 и 4 из электроизоляционного материала.
Каждый выстун но длине имеет криволинейный нрофиль, повторяющий сферическзло форму охватываемой поверхности шара 2. Отношение диаметра шара 2 к диаметру его центрального отверстия составляет 1,6-1,8 и определяется условием полного перекрытия шаром проходного сечения в закрытом положении. Для снижения коэффициента трения в качестве уплотнительного электроизоляционного материала колец 3 и 4 использован фторопласт 4, а поверхность шара 2 выполнена полированной. Шар 2 снабжен закрепленным на нем шпинделем 5, который проходит через фланец 6. На шпинделе 5 посажена рукоятка 7. При этом внутренняя поверхность обоих концов 8 корпуса 1(фиг.1) имеет резьбовой участок, а внутренняя поверхность одного конца 8 корпуса 1 (фиг.2) имеет резьбовой участок, а другого конца 9 выполнена в виде части конуса с вершиной в направлении ближайшего торца, а на конусную поверхность трибостатическим напылением нанесено электроизоляционное покрытие 10.
Для повышения надежности уплотнения шара 2 могут быть установлены дополнительные резиновые кольца (не показаны) между уплотнительными кольцами 3 и 4 и корпусом 1 или/и по патрубкам 1Ы1и1Ы2.
Сборку крана осуш есгвляют в следующей последовательности.
В корпус 1 вворачивают патрубок 11 (фиг.1) или по второму варианту исполнения (фиг.2) запрессовывают патрубок (втулку) 12 и устанавливают ушютнительное кольцо 3, затем вставляют шпиндель 5 и шар 2. Причем шар 2 вставляют в положении «Закрыто.
Далее устанавливают уплотнительное кольцо 4 и вворачивают патрубок 11. Для повышения герметичности резьбового соединения патрубки 11 с корпусом 1 дополнительно сваривают.
Шаровой кран работает следующим образом.
В положении «Открьгго совмещают центральное отверстие щара 2 с отверстиями в патрубках 11 или 11-12, и рабочая среда свободно постз ает к потребителю. При возникновении необходимости перекрьггия трубопровода изменяют положение рукоятки 7. При этом вращается шпиндель 5, а вместе с ним и запорный орган 2 до несовпадения отверстий в шаре 2 и патрубках 11-11 или 11-12, при котором подача рабочей среды прекращается.
Наличие уплотнительных колец 3 и 4 с консольными криволинейными по длине выступами, повторяющими сферическую форму охватываемой поверхности шара 2 позволяет осуществить с последним контакт по всей его поверхности и при заявленном соотношении диаметров сохранить в процессе эксплуатации надежную герметичность крана в закрытом положении.
Предложенная конструкция шарового крана упрощает сборку соединения, что повыщает удобство его обслуживания.
Кроме того, предложенный кран позволяет изолировать подземную и надземн)то части трубопроводов при активной катодной защите, что увеличивает её эффективность за счет предотвращения утечки электрического тока через внутренние коммуникации зданий и сооружений. При этом исключается необходимость использования дополнительных узлов или арматуры для предотвращения утечки тока,
что уменьшает коррозию подземдщчастей трубопроводов.
,