ШПИНДЕЛЬ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, в частности к шаровым кранам и дисковым затворам, и предназначена для надежного перекрытия и/или регулирования потоков рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу.
Трубопроводная арматура в соответствии с ГОСТ Р 52720-2007 - это техническое устройство, устанавливаемое на трубопроводах и емкостях, предназначенное для управления (перекрытия, регулирования, распределения, смешивания, фазоразделения) потоком рабочей среды (жидких, газообразных, газожидкостных, порошкообразных, суспензий и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.
Тип арматуры характеризуется направлением перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды и определяющая основные конструктивные особенности арматуры. Существует трубопроводная арматура, рабочий орган (запирающий или регулирующий элемент) которой поворачивается вокруг оси. При этом кинематическим элементом, который осуществляет передачу крутящего момента от привода к рабочему органу трубопроводной арматуры, является шпиндель трубопроводной арматуры. Примерами такой трубопроводной арматуры являются шаровой кран и дисковый затвор. Так, шаровой кран - это тип арматуры, у которой расположенный в проходном канале корпуса рабочий орган, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается посредством шпинделя вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. А дисковый затвор - тип арматуры, в котором расположенный в проходном канале корпуса рабочий орган имеет форму диска, поворачивающегося посредством шпинделя вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.
Известен шпиндель трубопроводной арматуры, одна концевая часть которого выполнена с возможностью крепления к ней привода вращения рабочего органа трубопроводной арматуры (см., например, US 2015308576, F16K 5/06, 29.10.2015). Описанный в указанном выше техническом решении шпиндель может быть выполнен либо из стали, либо из полиформальдегида, либо из ацетальдегида.
Техническая проблема заключается в том, что шпиндель трубопроводной арматуры, изготовленный из стали, подвержен коррозии. Также, между шпинделем и корпусом трубопроводной арматуры возникает сила трения, препятствующая вращению шпинделя в корпусе, особенно в начальный момент поворота шпинделя при открывании трубопроводной арматуры.
При изготовлении же шпинделя трубопроводной арматуры целиком из полимерного материала, в концевой части, предназначенной для крепления к ней привода вращения рабочего органа трубопроводной арматуры, при приложении к ней усилия от привода появляются трещины, и эта концевая часть легко отламывается.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что шпиндель трубопроводной арматуры содержит металлический стержень, имеющий три части - две концевые и расположенную между ними среднюю часть, при этом одна из концевых частей выполнена с возможностью крепления к ней привода вращения рабочего органа трубопроводной арматуры, поверхность второй концевой части выполнена с рифлением, а средняя и вторая концевая части покрыты слоем термопластичного полимерного материала. Отличием предложенной полезной модели от известного технического решения является то, что шпиндель трубопроводной арматуры содержит металлический стержень, имеющий три части - две концевые и расположенную между ними среднюю часть, при этом поверхность второй концевой части выполнена с рифлением, а средняя и вторая концевая части покрыты слоем термопластичного полимерного материала. Такое выполнение шпинделя трубопроводной арматуры обеспечивает устойчивость к воздействию агрессивных сред и уменьшение коэффициента трения.
Вышеизложенные особенности и преимущества полезной модели будут понятны из последующего описания предпочтительного примера ее осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 изображена шпиндель трубопроводной арматуры, в соответствии с настоящей полезной моделью;
на фиг. 2 - то же, разрез А-А фиг. 1, в соответствии с настоящей полезной моделью.
На указанных фигурах для представления одинаковых элементов используются одинаковые позиции:
1 - шпиндель трубопроводной арматуры;
2 - металлический стержень;
3 - первая концевая часть металлического стержня
4 - вторая концевая часть металлического стержня;
5 - средняя часть металлического стержня;
6 - слой термопластичного полимерного материала.
Шпиндель 1 трубопроводной арматуры содержит металлический стержень 2, который имеет три части - две концевые части 3 и 4 и расположенную между ними среднюю часть 5. Металлический стержень 2 предпочтительно выполнен из стали. Одна из концевых частей металлического стержня 2 - первая концевая часть 3 - выполнена с возможностью крепления к ней привода вращения рабочего органа трубопроводной арматуры (на фиг. не показаны). Поверхность второй концевой части 4 металлического стержня 2 выполнена с рифлением. Средняя часть 5 и вторая концевая часть 4 металлического стержня 2 покрыты слоем 6 термопластичного полимерного материала. В качестве термопластичного полимерного материала предпочтительно используют сополимеры тетрафторэтилена (литьевые фторопласты), например, такие как PFA (перфторалкоксидные полимеры), ETFE (этилен-тетрафторэтилен), PPSU (полифениленсульфон), PPS (полифениленсульфид), PET (полиэфиримид). Покрытие металлического стержня 2 слоем 6 термопластичного полимерного материала может быть осуществлено, например, методами литья под давлением, литьевого и прямого прессования. При этом, благодаря выполнению поверхности второй концевой части 4 с рифлением обеспечивается надежная фиксация слоя 6 термопластичного полимерного материала на металлическом стержне 2.
При использовании шпинделя 1 в трубопроводной арматуре, такой как шаровой кран, шпиндель 1 одним концом (концевым участком 4 металлического стержня 2, покрытым слоем 6 термопластичного полимерного материала) жестко связан с рабочим органом в виде сферического запорного органа, установленным в двух седлах в проходном канале корпуса шарового крана, а другим концом (концевым участком 3 металлического стержня 2) соединен с приводом его вращения с возможностью поворота сферического запорного органа вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды, между открытым и закрытым положениями для обеспечения возможности протекания рабочей среды, регулирования потока или прекращения протекания рабочей среды.
При использовании шпинделя в трубопроводной арматуре, такой как дисковый затвор, шпиндель 1 одним концом (концевым участком 4 металлического стержня 2, покрытым слоем 6 термопластичного полимерного материала) жестко связан с рабочим органом в виде диска, установленным в двух седлах в проходном канале корпуса дискового затвора, а другим концом (концевым участком 3 металлического стержня 2) соединен с приводом его вращения с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды, между открытым и закрытым положениями для обеспечения возможности протекания рабочей среды, регулирования потока или прекращения протекания рабочей среды.
Таким образом, в соответствии с предложенной полезной моделью благодаря тому, что шпиндель 1 трубопроводной арматуры содержит металлический стержень 2, одна из концевых частей 3 которого выполнена с возможностью крепления к ней привода вращения рабочего органа трубопроводной арматуры, он имеет высокую жесткость и прочность. Покрытие средней части 5 и второй концевой части 4 металлического стержня 2 слоем 6 термопластичного полимерного материала обеспечивает коррозионную стойкость шпинделя 1 и улучшает его антифрикционные свойства. При этом выполнение поверхности второй концевой части 4 с рифлением обеспечивает надежную фиксацию слоя 6 термопластичного полимерного материала на металлическом стержне 2.
Описанные выше примеры осуществления и чертежи следует во всех аспектах рассматривать лишь как иллюстративные и не обуславливающие никаких ограничений. Следовательно, могут быть использованы другие примеры осуществления настоящей полезной модели и примеры внедрения, которые не выходят за пределы описанных здесь существенных признаков.