ШАРОВОЙ КРАН

Полезная модель относится к запорной трубопроводной арматуре и может быть использована для перекрытия потока рабочих жидкостей при цементировании скважин, а также при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах.
Известен шаровой кран (патент RU №2165555, опубл. 2001.04.20), содержащий корпус с соосными входными и выходными патрубками, седла с размещенной между ними шаровой поворотной пробкой, сопряженный с шаровой пробкой шпиндель, а также привод возвратно-вращательного движения шаровой пробки в пределах сектора 90° в виде рейки и установленного на шпинделе приводного зубчатого колеса. Привод возвратно-вращательного движения шаровой пробки снабжен промежуточным зубчатым колесом, причем приводное зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с рейкой либо непосредственно с ней, либо через промежуточное зубчатое колесо
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции ввиду наличия дополнительно зубчатого колеса и зубчатой рейки с механизмами крепления, а также трудоемкость изготовления шарового крана.
Известен шаровой кран (свидетельство на полезную модель RU №23941, опубл. 2002.07.20), содержащий корпус с соосными входным и выходным патрубками, седла с размещенной между ними шаровой пробкой с проходным каналом, сопряженный с шаровой пробкой шпиндель. Привод движения выполнен в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерни и зубчатого колеса, на котором выполнены углубления в пределах
сектора 90°. Шестерня установлена на оси, имеющей платформенно-уголковую часть для закрепления винтами на корпусе. Привод снабжен ограничителем поворота шаровой пробки в виде вкладышей, закрепленных в двух впадинах между зубьями зубчатого колеса, с обеспечением ограничения поворота шаровой пробки на 90°, чем достигается точность установки проходного канала шаровой пробки относительно седел. Шаровой кран снабжен фиксатором поворота зубчатого колеса, состоящий из шарика и пружины, которые установлены в глухом отверстии на корпусе с возможностью взаимодействия с углублениями, выполненными на зубчатом колесе, тем самым, предотвращая самопроизвольное закрытие крана в условиях протока рабочей среды или возникающих при работе вибраций.
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и трудоемкость изготовления.
Задачей полезной модели является повышение надежности и упрощение конструкции шарового крана.
Поставленная задача достигается тем, что шаровой кран содержит корпус с соосными входным и выходным патрубками, седла с размещенной между ними шаровой пробкой с проходным каналом, сопряженный с шаровой пробкой шпиндель. Привод движения выполнен в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерни, установленной на оси, имеющей платформенно-уголковую часть для закрепления винтами на корпусе. На зубчатом колесе выполнены наплавы в пределах сектора 90°, причем зубчатое колесо установлено под углом 80-85° по отношению к шестерне.
Данная конструкция позволяет снизить трудоемкость изготовления зубчатого колеса. Использование наплавов для фиксации шаровой пробки снижает общую трудоемкость изготовления крана, снижает металлоемкость, уменьшает вес, упрощается эксплуатация изделия.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан шаровой кран - продольный разрез, на фиг.2 вид сверху.
Шаровой кран состоит из корпуса 1 с соосными входным и выходным патрубками, ввернутых в них муфт 2. В них установлены седла 3 и размещенного между ними затвора, выполненного в виде шаровой пробки 4 с проходным каналом для протока рабочей среды. Шаровая пробка 4 через переходник 5 соединена со шпинделем 6. На шпинделе 6 закреплено зубчатое колесо 7, с которым находится в зацеплении шестерня 8, установленная на оси 9. Ось 9 имеет платформенно-уголковую часть для закрепления винтами 10 на корпусе 1. В верхней части шестерни 8 выполнено радиальное отверстие Д.
Седла 3 поджаты пружинами 11. Привод шарового крана содержит ограничители поворота шаровой пробки 4 в виде наплавов 12 для обеспечения ограничения поворота шаровой пробки на 90° для фиксации зубчатого колеса 7, а, следовательно, и шаровой пробки в крайних положениях. Зубчатое колесо 7 имеет наплавы 12 и установлено на шпинделе 6 под углом 80-85°.
Шаровой кран работает следующим образом.
Положение шаровой пробки 4 «открыто» показано на фиг.1. Дня открывания крана в радиальное отверстие «Д» шестерни 8 следует вставить рукоятку и повернуть шестерню 8 до упора в наплав 12. Через зубчатое колесо 7 и шпиндель 6 шаровая пробка 4 совершает поворот на 90. При упоре наплавов 12 в шестерню 8 исключается поворот шаровой пробки 4, и происходит точная установка проходного канала шаровой пробки 4 относительно седел 3, обеспечивая проход рабочей среды.
Самопроизвольное закрытие крана в условиях протока рабочей жидкости исключается за счет расположения зубчатого колеса 7 по отношению к шестерне 8 путем угла наклона 80-85°
Закрытие крана осуществляется поворотом шестерни 8 в обратном направлении до упора наплава 12 в шестерню 8, что приводит к повороту шаровой пробки 4 на 90° в противоположном направлении, при этом проходной канал шаровой пробки устанавливается перпендикулярно отверстию крана.
Такая конструкция шарового крана, где в качестве привода использована зубчатая передача, снабженная ограничителем поворота зубчатого колеса, позволяет уменьшить приводной крутящий момент, а также упростить конструкцию и уменьшить ее габариты. В результате шаровой кран имеет высокую надежность в работе и простоту в обслуживании. Кроме того, уменьшается вес крана, что также облегчает работу с ним.