ПРОБКОВЫЙ КРАН

Изобретение относится к запорным устройствам трубопроводной арматуры и может использоваться при изготовлении и ремонте пробковых кранов.
Известен пробковый кран, в корпусе которого, имеющем отверстия для подвода и отвода жидкости, установлена эластичная поворотная втулка, а во втулке - цилиндрическая пробка с проходным каналом. Жесткие патрубки, пропущенные через отверстия в корпусе и через втулку до поверхности пробки, служат для фиксации втулки от проворачивавши и осевого смещения. Пружинные тарельчатые шайбы воздействуют на торцы эластичной втулки и обеспечивают объемное сжатие материала втулки, чем достигается уплотнение поверхности вращения пробки. (SU №676796, F 16 K 5/04, 1975).
Недостатком крана является возможность повреждения эластичной втулки входящими в нее патрубками при повороте пробки в случае, если трение пробки относительно втулки оказывается достаточно большим.
Известен также пробковый кран, содержащий корпус с седловой конической поверхностью и отверстиями для подвода и отвода потока жидкости, коническую пробку с проходным каналом и с буртом, расположенным со стороны большего основания конической пробки, а также уплотнение, выполненное в виде тонкостенной конической оболочки из упруго-пластичного
материала, размещенной на пробке и опирающейся на ее бурт (SU №1606789, F 16 K 5/04, 1988)
Недостатком крана является отслаивание и проворачивание конической оболочки относительно пробки, после чего канал в пробке и отверстия в корпусе частично или полностью перекрываются оболочкой, а это приводит к неработоспособности крана.
Наиболее близким является пробковый кран, содержащий корпус с седловой конической поверхностью и отверстиями для подвода и отвода потока жидкости, коническую пробку с проходным каналом, тело которой состоит из металлического сердечника и тонкостенной конической оболочки из упруго-пластичного материала. Коническая поверхность сердечника, обращенная к оболочке, выполнена рифленой, что снижает вероятность отслаивания и проворачивания оболочки, но не устраняет ее полностью (RU №23657, F 16 K 5/04, 27.06.2002).
Проходя через данный пробковый кран, жидкость омывает металлический сердечник пробки, ее оболочку и открытые зоны их соприкосновения. Даже незначительное отслаивание оболочки по линии соприкосновения с металлом, не приводящее к общей неработоспособности крана, образует «карманы», плохо поддающиеся стерилизации, вследствие чего использование таких кранов в пищевой, например, молочной промышленности затруднено. Сердечник пробки изготавливают из дорогостоящей нержавеющей стали. Кроме того, в случае ремонта и модернизации крана пробку необходимо изготавливать для каждого корпуса индивидуально, что повышает стоимость ремонта.
Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление ремонта, повышение надежности фиксации оболочки на сердечнике, а также улучшение гигиенических свойств крана путем устранения «карманов».
Предложен пробковый кран, содержащий корпус с седловой конической поверхностью и радиальными отверстиями для подвода и отвода жидкости, коническую пробку с проходным каналом, тело которой состоит из металлического сердечника и тонкостенной оболочки из упруго-пластичного материала, в котором, согласно изобретению, проходной канал пробки выполнен в виде боковой выемки, занимающей тело пробки, за исключением его части, достаточной для перекрытия одного радиального отверстия в корпусе, причем оболочка охватывает также поверхность боковой выемки. Целесообразно выполнение крана с распространением боковой выемки пробки в сторону большого сечения конуса за кромку радиального отверстия корпуса на величину 3-20% от диаметра отверстия. Возможно также выполнение крана с металлическим сердечником в форме скобы, обточенной по периферии на конус, при этом оболочка нанесена на сердечник методом формования и охватывает также торцовые поверхности пробки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана конструкция крана; на фиг.2 - пробка с сердечником в форме скобы; на фиг.3 - пробка, разрез по А-А.
Корпус 1 имеет отверстия 2 для подвода и отвода потока жидкости и коническую седловую поверхность 3. Коническая пробка состоит из металлического сердечника 4 и тонкостенной оболочки 5 из упруго-пластичного материала. В пробке выполнена боковая выемка 6, образующая проходной канал. Оболочка 5 охватывает коническую поверхность сердечника и поверхность боковой выемки, что полностью исключает возможность проворачивавши оболочки относительно сердечника. Проходной канал распространяется в сторону большего основания пробки за кромку отверстия 2 на величину а, составляющую 3-20% от диаметра этого отверстия, что обеспечивает возможность подгонки пробки под данный корпус при ремонте крана путем обтачивания конической поверхности оболочки 6 и введения пробки в корпус на большую глубину. Расширение канала менее чем на 3% не обеспечивает возможности подгонки пробки под корпус, а расширять его на величину более 20% диаметра не позволяет высота конической поверхности пробки от выемки до большего основания. Глубины выемки выбирается такой, чтобы ширина b оставшейся части тела пробки была достаточной для перекрытия одного радиального отверстия 2 корпуса. Возможно изготовление сердечника пробки путем гибки из металлической полосы с последующим обтачиванием наружной поверхности полученной скобы на конус (фиг.2). В этом случае оболочку пробки из упруго-пластичного материала следует выполнять путем формования. Толщина оболочки, полученной формованием, может быть различной на разных участках, что позволяет компенсировать неточность формы сердечника. Такая оболочка закрывает не только коническую поверхность пробки и поверхность проходного канала, но и торцы пробки.
Целесообразно использование данного изобретения в производстве трехходовых кранов, а также при их ремонте. Трехходовой кран имеет одно отверстие в корпусе для подвода жидкости и два отверстия для ее отвода. В одном положении пробки обеспечивается перекрытие отверстия для подвода жидкости - кран закрыт. В двух других положениях пробки кран открыт: отверстие для подвода жидкости сообщается через проходной канал с одним из отверстий для ее отвода, обеспечивая подачу жидкости. Все без исключения поверхности пробки, омываемые жидкостью, покрыты оболочкой, поэтому не образуются «карманы», кран легко стерилизуется и удобен для использования в пищевой промышленности. Отсутствие контакта жидкости с металлическим сердечником пробки позволяет изготавливать его из дешевой стали, не обладающей коррозионной стойкостью.