ШАРОВОЙ КРАН

Полезная модель относится к запорной трубопроводной арматуре, в частности, к промышленным кранам со сварным корпусом и шаровой пробкой для регулирования и перекрытия потока рабочей среды.
Регулирование потока рабочей среды с помощью шаровых кранов осуществляют путем поворота шаровой пробки (шара с одним или несколькими сквозными отверстиями) вокруг оси, полное перекрытие потока происходит при повороте шара внутри корпуса крана на 90°.
Известна конструкция шарового крана, описанная в патенте Российской Федерации №2171936 на изобретение «Шаровой кран» по классу F16К 5/06, F16К 27/10, заявленном 25.11.1999 года, опубликованном 10.08.2001 года.
Известный шаровой кран содержит корпус с закрепленным внутри него полым шаром со сквозным отверстием и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана, и патрубки, при этом корпус выполнен из двух одинаковых соединенных между собой по большему основанию полусфер, меньшие основания которых соединены с концами патрубков с возможностью образования между внутренней поверхностью корпуса и прилегающей к ней поверхностью патрубка кольцевых ступеней, в которых помещены кольцевые уплотнительные элементы, поджатые коаксиальными им упругими элементами, расположенными со стороны наружных поверхностей уплотнительных элементов, а диаметр сквозного отверстия шара меньше внутреннего диаметра патрубков.
Недостатком данного шарового крана является недостаточная надежность работы, обусловленная его недостаточной герметичностью из-за неравномерности прижатия кольцевых уплотнительных элементов к шару, обусловленной отклонениями толщины стенок патрубков, а также тем, что
при сборке крана из-за его конструктивных особенностей вначале необходимо приварить полусферы корпуса к патрубкам, формируя кольцевые ступени для размещения кольцевых уплотнительных элементов и упругих элементов и, в последнюю очередь, сварить полусферы друг с другом. При этом из-за технологических отклонений и допусков, а также из-за термических перенапряжений при проведении сварочных работ невозможно обеспечить фиксированное усилие прижатия уплотнительных элементов к шару.
Кроме того, формирование указанных кольцевых ступеней в месте соединения полусфер корпуса с патрубками приводит к уменьшению толщины металла в месте их сварки и увеличивает риск разрыва в этом месте стенки крана при эксплуатации, что также снижает надежность его работы.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы шарового крана.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение равномерного прижатия кольцевых уплотнителей к шару и исключение слабых мест в корпусе крана.
Указанная задача достигается тем, что в известном шаровом кране, содержащем корпус с закрепленным внутри него шаром со сквозным отверстием и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана, патрубки, внутренние концы которых через кольцевые уплотнители прижаты к шару, при этом корпус выполнен в виде двух одинаковых соединенных между собой по большему основанию полусфер, меньшие основания которых соединены с патрубками, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, на внутренних концах патрубков выполнены раструбы для размещения кольцевых уплотнителей.
Выполнение на внутренних концах патрубков раструбов для размещения кольцевых уплотнителей предотвращает деформацию кольцевых уплотнителей при сборке крана за счет исключения влияния отклонений в толщине стенок патрубков и оптимизации последовательности сварочных
операций в процессе сборки крана, а именно: сваривание полусфер корпуса друг с другом осуществляют после соединения одной из них с одним из патрубков, и перед соединением другой полусферы со вторым патрубком, что позволяет контролировать и корректировать усилие прижатия кольцевых уплотнителей к шару. Все это позволяет повысить герметичность шарового крана, а, следовательно, и надежность его работы.
Кроме того, выполнение на внутренних концах патрубков раструбов для размещения кольцевых уплотнителей исключает возможность уменьшения толщины металла в месте соединения полусфер корпуса с патрубками, что дает возможность снизить риск разрывов металла в этом месте и повысить надежность работы крана.
Заявляемый шаровой кран обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что, на внутренних концах патрубков выполнены раструбы для размещения кольцевых уплотнителей.
Заявляемый шаровой кран может найти широкое применение в запорной трубопроводной арматуре, в частности, в промышленных кранах со сварным корпусом и шаровой пробкой для надежного перекрытия и регулирования потока рабочей среды, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый шаровой кран иллюстрируется чертежом, где представлена конструкция шарового крана в разрезе в положении «Открыто».
Шаровой кран, представленный на чертеже содержит корпус 1, выполненный в виде двух одинаковых соединенных между собой сваркой по большему основанию полусфер, с закрепленным внутри корпуса 1 шаром 2 со сквозным отверстием и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана. Меньшие основания полусфер корпуса 1 соединены сваркой с патрубками 3, внутренние концы которых прижаты к шару 2 через кольцевые уплотнители 4, размещенные в раструбах 5 патрубков 3.
Корпус 1, шар 2, патрубки 3 с раструбами 5 выполнены металлическими, а кольцевые уплотнения 4 - из фторопласта.
Работу шарового крана осуществляют путем поворота вокруг оси на нужный угол шара 2 в корпусе 1 крана, регулируя тем самым поток рабочей среды от максимального до полного перекрытия потока.
Шаровой кран, имеющий описанную выше конструкцию, полностью соответствует требованиям ГОСТов и ТУ по герметичности корпуса и затвора.
Заявляемый шаровой кран по сравнению с прототипом обеспечивает большую надежность работы.