ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ ШАРОВОЙ КРАН

Полезная модель относится к области арматуростроения и может быть использована в качестве запорного устройства для управления потоками рабочей среды в системах транспортирования последней.
Известен шаровой кран, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, уплотнительные элементы и шаровую пробку с проходным отверстием и механизмом поворота (см., патент РФ №2171936 по кл. F16K 5/06 за 2001 год).
К недостаткам известного устройства следует отнести невозможность осуществления регулирующей функции и повышенный эрозионный износ кромок проходного отверстия.
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является кран, содержащий корпус с проходным каналом, седла, взаимодействующие с запорным элементом, выполненным в виде пробки конической, цилиндрической или шаровой формы, установленной перпендикулярно продольной оси проходного канала, снабженной дросселирующими элементами со сквозными отверстиями и связанной с механизмом привода запорного элемента (см., патент SU №1077581 А, F16K 5/10, 47/02).
К недостаткам описанного крана следует отнести повышенный крутящий момент, требуемый для поворота пробки при больших диаметрах проходного канала, и износ пары «седло-пробка», приводящий к уменьшению ресурса работы крана.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и снижение мощности механизма привода пробки при повышении надежности работы крана в целом.
Технический результат достигается тем, что запорно-регулирующий шаровой кран содержит корпус с проходным каналом, седла, взаимодействующие с запорным элементом, выполненным в виде шаровой пробки, установленной перпендикулярно продольной оси проходного канала, снабженной дросселирующими элементами со сквозными отверстиями и связанной с механизмом привода запорного элемента, по предложенной полезной модели запорный элемент дополнительно снабжен опорами скольжения, а седла установлены с возможностью перемещения по оси проходного канала и подпружинены относительно корпуса.
Указанное выполнение запорно-регулирующего крана позволяет распределить усилия от перепада давления на запорном элементе между двумя дополнительными опорами, что уменьшает крутящий момент и мощность механизма привода. Кроме того, установка подпружиненных седел оптимизирует усилия, возникающие в паре «седло-пробка», что приводит к снижению износа пары.
На чертеже схематично представлено предложенное устройство.
Запорно-регулирующий шаровой кран содержит корпус 1 с проходным каналом 2, седла 3, взаимодействующие с шаровой пробкой 4. Пробка 4 снабжена дросселирующими элементами 5 со сквозными отверстиями и связана штоком 6 с механизмом привода 7 запорного элемента. Пробка 4 содержит две дополнительные опоры скольжения 8, выполненные, например, из композитного антифрикционного материала. Седла 3 установлены в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения и связаны с корпусом 1 через пружины 9.
Устройство работает следующим образом.
При перемещении шаровой пробки 4 под действием механизма привода 7 относительно седел 3 дросселирующие элементы 5 открывают (частично или полностью) проходной канал 2. При этом реализуется проточная часть крана с коэффициентом кавитации, близким к единице.
Предложенная конструкция запорно-регулирующего крана позволяет распределить усилия от перепада давления на запорном элементе между двумя дополнительными опорами, что уменьшает крутящий момент и мощность механизма привода. Кроме того, установка подпружиненных седел оптимизирует усилия, возникающие в паре «седло-пробка», что приводит к снижению износа пары.