КРАН ШАРОВЫЙ НЕРАЗЪЕМНЫЙ

Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры, а именно к конструкции запорных устройств, используемых в технологических трубопроводах и трубопроводах инженерных коммуникаций.
Известен кран шаровый неразъемный, содержащий корпус, шар-пробку, шток, уплотнения шара и уплотнение штока. Корпус крана выполнен из двух полукорпусов, соединенных сварным кольцевым швом, смещенным вдоль оси крана относительно центра шара-пробки, и имеющих наружные и внутренние сферические поверхности, концентричные шару-пробке, а также цилиндрические поверхности для взаимного центрирования полукорпусов [патент №52694, F16K 5/06, опубл. 27.04.2006. Бюл. №12]. Однако кран имеет повышенную материалоемкость и недостаточную технологичность.
В основу предлагаемого решения положена техническая задача - снижение материалоемкости и, как следствие, стоимости крана при одновременном повышении технологичности его конструкции и надежности при эксплуатации крана.
Указанная техническая задача решается тем, что в кране шаровом неразъемном, содержащем шар-пробку, размещенную в корпусе, выполненном из двух полукорпусов, соединенных сварным кольцевым швом, смещенным вдоль оси крана относительно центра шара-пробки, и имеющих наружные и внутренние сферические поверхности, концентричные шару-пробке, и цилиндрические поверхности для взаимного центрирования полукорпусов, а также шток, уплотнения шара и уплотнение штока, согласно предложению ось корпуса (горловины) штока и непосредственно штока, а также ось некруглого отверстия, выполненного в шаре-пробке для соединения со штоком, расположены под углом, отличным от прямого, к оси проходного отверстия в корпусе крана. При этом корпус штока расположен на той части
одного из полукорпусов, которая ограничена его сферическими поверхностями.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведен общий вид крана.
Кран содержит два полукорпуса 1, 2, расположенную в них шар-пробку 3, шток 4, уплотнения 5 шара и уплотнение 6 штока. Полукорпусы соединены одним сварочным кольцевым швом 7, смещенным вдоль оси крана относительно центра шара-пробки. Наружные А и внутренние Б поверхности каждого полукорпуса выполнены сферическими. Полукорпусы имеют и цилиндрические поверхности В для взаимного центрирования. Корпус 8 штока закреплен на сферической части одного из полукорпусов 1 или 2 крана. Ось корпуса 8 и непосредственно самого штока 4, а также ось некруглого отверстия 9, выполненного в шаре-пробке для соединения со штоком, расположены под углом α, отличным от прямого, относительно оси проходного отверстия в корпусе крана.
Присоединение крана к трубопроводу может быть фланцевым с плоскими или воротниковыми фланцами 10, приварным с дополнительно привариваемыми патрубками, муфтовым, штуцерным, цапковым или комбинированным.
Расстояния от уплотнений 5 шара-пробки до центрального сварного шва 7, соединяющего полукорпусы, примерно одинаковы и при диаметре шара более 100 мм достаточны для предохранения уплотнений от перегрева при наложении указанного сварного шва. Поэтому сварку полукорпусов с предварительно приваренными фланцами и установленными уплотнениями можно производить на заключительной стадии сборки крана. При этом фланцы могут быть максимально приближены к уплотнениям 5, поскольку привариваются к полукорпусам до установки в них уплотнений. За счет этого появляется возможность выполнить кран с наименьшей из допустимого ряда строительной длиной, что в итоге существенно снижает материалоемкость
крана и его стоимость, особенно в случае изготовления деталей крана из коррозионностойких и других специальных материалов.
Возможность существенного уменьшения длины цилиндрической части охватывающего полукорпуса также позволяет уменьшить материалоемкость и стоимость крана. В прототипе эта часть служила не только для выполнения в ней внутренней цилиндрической центрирующей поверхности В, но и для размещения нижней части корпуса штока. При предлагаемом наклонном положении корпуса штока его нижняя часть целиком размещена в сферической части полукорпуса.
За счет существенного уменьшения длины центрирующих цилиндрических поверхностей В полукорпусов достигается снижение трудоемкости их обработки.
Полукорпусы крана имеют одинаковую длину и изготавливаются из одинаковых заготовок, что избавляет от необходимости делать различную штамповую оснастку для производства заготовок полукорпусов и повышает технологичность конструкции крана.
При наклонном положении штока он «проходит» только сквозь один из полукорпусов, поэтому нет необходимости выполнять паз под шток во втором полукорпусе, что снижает концентрацию напряжений в нем и тем самым способствует более надежной работе крана и снижению трудоемкости его изготовления.
Кран работает следующим образом.
2
На шток 4 крана разъемным способом устанавливается рукоятка 11. Воздействие от рукоятки через шток 4 передается на шар-пробку 3 за счет специально изготовленного в ней некруглого отверстия, в которое входит шип 12 штока. Шар-пробка поворачивается в своих уплотнениях 5 и перекрывает поток. Кран имеет размещенные на корпусе штока ограничители хода, позволяющие поворачивать шар на угол φ=90°+arc sin(ctgα) из положения, когда кран полностью открыт, до положения полного закрытия.
Повышение герметичности крана обеспечивается за счет первоначального стягивания полукорпусов при сборке, в процессе которого образуется беззазорное соединение шара-пробки с уплотнениями.
Для обеспечения герметичности крана по штоку 4 на последнем установлено кольцевое уплотнение 6, которое обжимается за счет ввинчивания в корпус штока резьбовой втулки 13.
Кран может работать при различных рабочих средах: газ, пар, водяной раствор, нефтепродукты, спиртосодержащие растворы, агрессивные жидкости.
Промышленная применимость.
Краны могут использоваться в системах теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства, системах водоснабжения, системах охлаждения и кондиционирования, технологических и инженерных сетях предприятий и магистральных трубопроводах, а также в составе транспортных средств (пожарные машины, топливозаправщики и тому подобное).