ТРЕХХОДОВОЙ ШАРОВОЙ КРАН - МАНИПУЛЯТОР

Полезная модель относится к трубопроводному арматуростроению и может быть использована в качестве крана-манипулятора при вводе и приеме шарового поршня в калиброванный участок трубопровода трубопоршневых поверочных установках (ТПУ) для поверки и градуировки счетчиков жидкости, а также для ввода в трубопровод и приема очистного поточного снаряда, или других инструментов, в мелиорации, в водном хозяйстве.
Известен кран-манипулятор трубопоршневой установки, содержащий корпус с поворачиваемым и фиксирующимся в крайних положениях с помощью редуктора клапаном и уплотнительные устройства, образующие пространство, позволяющее определить наличие или отсутствие протечек (патент RU на полезную модель №25348, МПК G01F 25/00, опубл. 27.09.2002 г. ), [1].
Недостатком данного устройства является сложная конструкция устройства, возможность только односторонней (сверху) загрузки крана-манипулятора шаровым поршнем для подачи его в ТПУ.
Известен шаровой трехходовой кран, содержащий разъемный корпус с тремя патрубками, цельные седла, представляющие собой уплотнительные кольца с профилированной рабочей поверхностью, шаровую пробку с проходным Т-образным каналом, шток, взаимодействующий с шаровой пробкой с возможностью ее поворота (патент RU на полезную модель №122138, МПК F16K 11/087, олубл. 20.11.2012 г. ), [2], (прототип устройства).
Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено для распределения потока среды и не позволяет принимать шаровой поршень и затем вводить его в трубопровод ТПУ при выполнении поверки и градуировки счетчика жидкости.
Техническим результатом данной полезной модели является упрощение конструкции шарового крана-манипулятора, возможность загрузки шарового поршня в шаровой кран-манипулятор через корпусной патрубок, заключающееся в том, что в шаровой пробке с осевым проходным отверстием и поперечным проходом в осевом проходном отверстии установлена заглушка, обеспечивающая возможность загрузки крана-манипулятора шаровым поршнем, с последующим вводом его в калиброванный участок трубопровода ТПУ, и прием шарового поршня после выполнения поверки счетчика жидкости.
Техническая задача полезной модели решается трехходовым шаровым краном-манипулятором, содержащим корпус с корпусным патрубком и внутренней полостью, шаровую пробку с осевым проходным отверстием и поперечным проходом, установленную в полости корпуса с возможностью поворота, входной патрубок и выходной патрубок, седловые уплотнения, расположенные между шаровой пробкой и упомянутыми входным патрубком и выходным патрубком, и шток с уплотнением, в котором в осевом проходном отверстии шаровой пробки выполнены две проточки, шаровая пробка содержит два упорных кольца и заглушку с двумя уплотнительными кольцами.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа в трехходовом шаровом кране-манипуляторе в осевом проходном отверстии шаровой пробки выполнены две проточки для размещения двух упорных колец, фиксирующих установленную между ними заглушку с двумя уплотнительными кольцами, что обеспечивает герметичность проходного отверстия шаровой пробки и возможность размещения шарового поршня в поперечном проходе, снижает стоимость изготовления шарового крана-манипулятора путем доработки серийно изготавливаемого трехходового шарового крана.
На фиг. 1 представлен трехходовой шаровой кран-манипулятор; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез шаровой пробки; на фиг. 5 - трубопоршневая поверочная установка с трехходовым шаровым краном-манипулятором в положении «Загрузка» шарового поршня в шаровую пробку.
Трехходовой шаровой кран-манипулятор содержит корпус 1 с полостью 2, выполненный совместно с корпусным патрубком 3, входной патрубок 4, выходной патрубок 5, шаровую пробку 6, установленную во внутренней полости 2 корпуса 1, уплотнительное кольцо 7 между входным патрубком 4 и шаровой пробкой 6, уплотнительное кольцо 8 между выходным патрубком 5 и шаровой пробкой 6, устройство для определения герметичности, выполненное в виде трубки 9 с прибором для измерения давления 10 (например, манометром). Корпус 1 снабжен патрубком 11 с уплотнительным кольцом 12, в котором установлена втулка 13 со штоком 14, уплотняемым сальником 15 посредством втулки 16. Втулка 13 закреплена болтами 17 на патрубке 11 корпуса 1. Соединение корпуса 1 с входным патрубком 4 и выходным патрубком 5 выполнено шпильками 18 с гайками 19. Шаровая пробка 6 выполнена с осевым проходным отверстием 20 и поперечным проходом 21, перпендикулярным оси вращения шаровой пробки 6, при этом в проходном отверстии 20 выполнены две проточки 22 и 23, в которые установлены упорные кольца 24 и 25. В осевом проходном отверстии 20 шаровой пробки 6 установлена заглушка 26 с цилиндрической полостью 27 и проточками 28 и 29, в которые установлены уплотнительные кольца 30 и 31, при этом цилиндрическая полость 27 заглушки 26 соосна поперечному проходу 21 шаровой пробки 6. Трубка 9 устройства для определения герметичности жестко прикреплена к корпусу 1 с вводом 32 в полости 33 корпусного патрубка 3, на трубке 9 установлены манометр 10 и кран 34. К корпусному патрубку 3 шпильками 35 с гайками 36 прикреплена крышка 37 с прокладкой 38.
Работа трехходового шарового крана-манипулятора 39, установленного на трубопоршневой поверочной установке 40, предусматривает три положения шаровой пробки 6 - «Загрузка» трехходового шарового крана-манипулятора 39 шаровым поршнем 41, «Прием» шарового поршня 41 из калиброванного участка трубопровода 42 трубопоршневой поверочной установки 40, ограниченного входным сигнализатором 43 и выходным сигнализатором 44 прохождения шарового поршня 41, и «Ввод» шарового поршня 41 в калиброванный участок трубопровода 42.
Шаровой поршень 41 загружают в трехходовой шаровой кран-манипулятор 39 через предварительно снятую крышку 37, при этом шаровой поршень 41 размещается в поперечном проходе 21 шаровой пробки 6 и цилиндрической полости 27 заглушки 26. Крышку 37 закрывают и крепят к корпусному патрубку 3 шпильками 35 с гайками 36. Посредством прокладки 38 полость 33 корпусного патрубка 3 и полость 2 корпуса 1 герметизируются. Управление шаровой пробкой 6 осуществляют ручным приводом (не показан) или электроприводом (не показан) посредством штока 14, взаимодействующим с шаровой пробкой 6. При вводе шарового поршня 41 в калиброванный участок трубопровода 42 из положения «Загрузка» шаровую пробку 6 разворачивают на 90°. Шаровой поршень 41 под действием собственного веса опускается в расширитель 45 трубопоршневой поверочной установки 40 и потоком среды вводится в калиброванный участок трубопровода 42. Шаровая пробка 6 разворачивается на 180° и принимает положение «Прием» шарового поршня 41. После прохождения калиброванного участка трубопровода 42 шаровой поршень 41 поступает в расширитель 46 и под действием собственного веса входит в входной патрубок 4 трехходового шарового крана-манипулятора 39 и в цилиндрическую полость 27 заглушки 26. Шаровой кран-манипулятор 39 готов к следующему циклу измерений.
После ввода шарового поршня 41 в калиброванный участок трубопровода 42 ТПУ производится контроль протечки шаровой пробки 6. Протечка шаровой пробки 6 устанавливается измерением давления в полости 33 корпусного патрубка 3 по показаниям манометра 10. Постоянное давление в полости 33 корпусного патрубка 3 при прохождении шарового поршня 41 по калиброванному участку трубопровода 42 подтверждает герметичность шаровой пробки 6.
В предлагаемой полезной модели на базе трехходового шарового крана установка в шаровой пробке с осевым проходным отверстием и поперечным проходом заглушки упрощает изготовление трехходового шарового крана-манипулятора для трубопоршневой поверочной установки, снижает стоимость изготовления крана-манипулятора. Выполнение в проходном отверстии шаровой пробки проточек и изготовление заглушки с установкой упорных колец и колец уплотнения возможно на ремонтных предприятиях нефтяной, газовой, химической промышленности при использовании серийно изготавливаемых трехходовых шаровых кранов. Трехходовой шаровой кран-манипулятор может быть использован также для ввода в трубопровод и приема очистного поточного снаряда в мелиорации, в водном хозяйстве.