КРАН ШАРОВОЙ С РЕМОНТОПРИГОДНОЙ ГОРЛОВИНОЙ

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, используемой в комплектации технологических трубопроводов для перекрытия транспортируемой рабочей среды, в частности к кранам с горловиной, имеющим сферическую поверхность, к их узлам и конструктивным элементам.
Известен шаровой кран, содержащий составной корпус, в котором установлен шарообразный запорный орган. В запорном органе с обеих сторон сквозного отверстия концентрично оси вращения расположены опорные поверхности. На опорных поверхностях установлены прилегающие к корпусу опорные элементы. Последние выполнены в форме колец и на своей направленной к корпусу стороне снабжены опорной поверхностью. Опорные поверхности соответствуют внутреннему контуру частей корпуса (Патент № RU 2145685. Опубл. 20.02.2000).
Однако известная конструкция не имеет ремонтопригодной горловины, позволяющей осуществить быстрый демонтаж элементов конструкции близко расположенных к элементу управления.
Известен шаровой кран с цапфой высокого давления и водородная станция имеющий шарик, верхнюю и нижнюю части вала с возможностью вращения, обеспечиваемого вращательной силой штока в корпусе корпуса, и уплотнительный механизм, который расположен в обоих боковых положениях шарика и обеспечивает уплотнительный контакт с поверхностью шарика. Фиксатор седла, имеющий уплотнительную поверхность, находящуюся в уплотнительном контакте, пружинный элемент, придающий упругое усилие стороне уплотнительной поверхности, и уплотнительный элемент, прикрепленный к наружной периферийной поверхности фиксатора седла (Патент № JP 6430474. Опубл. 2018.11.09).
Однако известная конструкция не имеет ремонтопригодной горловины, позволяющей осуществить быстрый демонтаж элементов конструкции близко расположенных к элементу управления.
Известен шаровой кранцапфового типа, с самоцентрирующимися седлами, имеющий седла клапанов, которые могут перемещаться в боковых углублениях седла клапана и устанавливать уплотнительное зацепление с шаровым элементом клапана, который поддерживается цапфой для вращательного перемещения между открытым и закрытым положениями. Элементы седла клапана самоцентрируются для оптимального герметизирующего взаимодействия со сферической уплотнительной поверхностью шарового элемента. Внутренняя геометрия узлов седел спроектирована таким образом, чтобы обеспечить оптимальный поток через клапанный механизм даже в тех случаях, когда элементы седел расположены в боковом смещении относительно центральной линии проточных каналов из-за самоцентрирующегося движения седла (Патент № US 7690626. Опубл. 2010-04-06).
Однако известная конструкция не имеет ремонтопригодной горловины, позволяющей осуществить быстрый демонтаж элементов конструкции близко расположенных к элементу управления.
Известен клапан, содержащий: корпус клапана с полостью, клапанный элемент, выполненный в виде шара, смежный нижний шарнир и уплотнительный пакет, клапанный элемент дополнительно содержит верхний шарнир, имеющий возможность соприкосновения с шаром, при этом полость клапана имеет размеры для размещения клапанного элемента, который имеет возможность компенсации температурных воздействия (Патент № DE 60303129 T2. Опубл. 14.09.2006).
Однако известная конструкция не имеет ремонтопригодной горловины, позволяющей осуществить быстрый демонтаж элементов конструкции близко расположенных к элементу управления.
Известен шаровой кран, содержащий корпус с соосно установленными в нем патрубками, прижимающими кольцевые уплотнения к размещенному между ними шару со сквозным отверстием, и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана, сопряженный с шаром штревель, помещенный в горловину, и ограничитель поворота штревеля, в котором кольцевые участки поверхности шара, примыкающие к кольцевым уплотнениям, выполнены с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре (Патент № RU 183743. Опубл. 02.10.2018).
Известен кран шаровой, содержащий корпус с горловиной, в корпусе установлена шаровая поворотная пробка, а в горловине корпуса - шпиндель, содержащий узел привода, расположенный в одной концевой части шпинделя и узел поворота шаровой пробки, расположенный в его другой концевой части, при этом шпиндель снабжен дополнительной средней частью, выполненной в виде стержня, расположенного между его концевыми частями и неподвижно соединенного с ними, кран снабжен стойкой, закрепленной на горловине корпуса, и удлиняющая часть шпинделя расположена внутри стойки (Патент № RU 58647. Опубл. 27.11.2006).
Однако удлиненная горловина в известной конструкции не предназначена для быстрого демонтаж элементов конструкции близко расположенных к элементу управления.
Известен кран стальной шаровой, в котором каждый из концов патрубков, расположенных внутри корпуса, выполнен с внутренней расточкой. В последней - размещена тарельчатая пружина, имеющая возможность контакта с опорным кольцом. Тарельчатая пружина имеет слой термодиффузионного цинкового покрытия. На опорном кольце расположено седло, имеющее возможность контакта с пустотелым шаром. При этом поперечное сечение седла выполнено в виде прямоугольника, имеющего один угол равномерно скошенным по внутренней поверхности, кроме того, наружный диаметр седла оснащен проточкой, предназначенной для кольца резинового (Патент № RU 186584. Опубл. 24.01.2019).
Однако в известном кране стальном шаровом горловина выполнена без возможности ее быстрого демонтажа и ремонта.
Техническая проблема состоит в расширении арсенала средств аналогичного назначения.
Техническим результатом является реализация указанного назначения, путем создания горловины, позволяющей неоднократную ее сборку разборку с сохранением герметичности, удобства, оптимального напряжения на штревель и шаровую пробку в течение всего срока службы, за счет стандартизованных комплектующих.
Поставленный технический результат решается тем, что в кране шаровом с ремонтопригодной горловиной, содержим, патрубки, закрепленные с двух сторон корпуса, выполненного в виде полого овала, горловину, в которой расположен штревель, элемент управления в виде рукоятки, пружину тарельчатую, фторопластовое кольцо, гайки, резинотехнические изделия, горловина выполнена в виде втулки, у которой на одном конце внутренней поверхности выполнена цилиндрическая расточка, на другом конце выполнена коническая расточка, переходящая в цилиндрическую, при этом цилиндрические расточки выполнены равным диаметром, штревель выполнен в виде ступенчатого вала, при этом на одном конце выполнено внутреннее резьбовое отверстие, на другом конце выполнена расточка, ниже которой расположена коническая расточка, переходящая в цилиндрическую, для крепления штревеля в горловине в ее нижней части использовано кольцо фторопластовое, расположенное между коническими расточками, резинотехническое изделие в виде кольца, расположенной в цилиндрической проточке, в верхней части в расточке горловины расположено кольцо фторопластовое, имеющее возмиожность контакта с ограничителем на котором установлена дополнительная тарельчатая пружина, закрепленная гайкой, при этом рукоятка закреплена элементом фиксации.
Целесообразно, для стандартизации комплектующих крана, ограничитель выполнить в виде втулки, элемент фиксации выполнить в виде болта, или в виде шпильки и гайки.
Настоящую полезную модель поясняют подробным описанием, схемами, на которых:
Фиг. 1 - показывает сборочный чертеж главного вида в разрезе крана шарового с ремонтопригодной горловиной, согласно полезной модели;
Фиг. 2 - показывает вид А, в увеличенном масштабе, который характеризует выполнение и соединение комплектующих горловины, то же что и на фиг. 1.
Конструктивные элементы крана шарового с ремонтопригодной горловиной (далее кран) расположены симметрично по отношению к вертикальной оси (Фиг. 1). Кран содержит патрубки 1, 2 расположенные с обеих сторон от оси симметрии. Каждый из патрубков 1, 2 приварен с обеих сторон к корпусу 3. Один из концов каждого из приваренных патрубков 1 и 2 расположен внутри корпуса 3 ближе к центральной вертикальной оси симметрии. На конце каждого патрубка 1, 2, расположенного внутри корпуса 3, выполнена внутренняя расточка. Во внутренней расточке размещена тарельчатая пружина 4, имеющая возможность контакта с кольцом опорным 5. Каждая тарельчатая пружина 4, выполненная с термодиффузионным цинковым покрытием, нанесенным методом термодиффузионного цинкования. Каждое кольцо опорное 5 выполнено в виде втулки, оснащенной плоским основанием, размер последнего превышает размер высоты втулки, а диаметр основания меньше диаметра расточки. На наружной поверхности каждого кольца опорного 5 установлено седло 6. При этом поперечное сечение каждого седла 6 выполнено в виде прямоугольника, имеющего один угол равномерно скошенный по внутренней поверхности. Кроме того наружный диаметр каждого седла 6 оснащен проточкой, предназначенной для кольца резинового 7. Между седлами 5 расположен пустотелый шар 8 (шаровая пробка) (далее шар), оснащенный отверстиями для потока транспортируемой среды, выполненными симметрично друг напротив друга.
Посредством отверстия 9, выполненного в шаре 8 по оси симметрии, установлен в нем одним концом штревель 10 (Фиг. 2). Штревель 10 установлен в горловине 11, выполненной в виде втулки. На одном конце внутренней поверхности горловины 11 выполнена цилиндрическая расточка 12. На другом конце горловины 11 выполнена коническая расточка 13, переходящая в цилиндрическую 14. При этом цилиндрические расточки 12 и 14 выполнены равным диаметром. Штревель 10 выполнен в виде ступенчатого вала по наружной поверхности. На одном конце штревеля 10 выполнено внутреннее резьбовое отверстие 15. На другом конце штревеля 10 выполнена коническая расточка 16, ниже которой расположена цилиндрическая расточка 17. Для крепления штревеля 10 в горловине 11 в ее нижней части использовано кольцо фторопластовое 18, расположенное между коническими расточками, соответственно 13 и 16. Резинотехническое изделие в виде кольца 19, расположено в цилиндрической проточке 20, которая выполнена в нижней части штревеля 10. В верхней части горловины 11 в расточке 12 расположено кольцо фторопластовое 21, имеющее возмиожность контакта с ограничителем 22. На последнем установлена прижимная тарельчатая пружина 23, закрепленная гайкой 24. При этом рукоятка 25 закреплена элементом фиксации 26. Элемент фиксации 26 может быть выполнен в виде болта или соединения шпильки с гайкой. Болт, шпилька и гайка выполнены стандартными, в соответствии с гостовскими размерами. Прижимная тарельчатая пружина 23 в горловине 11 под рукояткой 25 предназначена для создания оптимального напряжения на штревель 10 и шаровую пробку 8, путем прижимания уплотнения в горловине 11 в течение всего срока службы крана, в том числе просле проведения ревизии или ремонта горловины 11.
Кран шаровой с ремонтопригодной горловиной (далее кран) работает следующим образом.
Предварительно изготавливают комплектующие элементы. Растачивают на одном из концов каждого патрубка 1, 2 внутреннюю расточку. Методом термодиффузионного цинкования наносят на каждую тарельчатую пружину 4, слой термодиффузионного цинкового покрытия. Кольца опорные 4 выполняют в виде втулки с плоским основанием. Последние изготавливают таким образом, что размер его диаметра превышает размер высоты втулки и меньше диаметра расточки. Изготавливают седла 6. При этом поперечное сечение каждого седла 6 выполняют в виде прямоугольника. Кроме того наружный диаметр каждого седла 6 оснащают проточкой, предназначенной для кольца резинового 7. Выполняют цилиндрическую внутреннюю расточку 12 на одном из концов горловины 11. На противоположном конце выполняют коническую расточку 13 и цилиндрическую 14. В штревеле 10, выполненном в виде ступенчатого вала по наружной поверхности, на одном конце выполняют внутреннее резьбовое отверстие 15, на другом конце выполняют коническую расточку 16 и цилиндрическую расточку 17. Кроме того выполняют проточку 20.
Компонуют кран следующим образом
В проточке 20 штревеля 10 размещают, соответственно, в кольцо 19. Размещают пустотелый шар 8 в корпусе 3. Закрепляют штревель 10 в отверстии 9 пустотелого шара 8. Во внутренних расточках каждого из патрубков 1 и 2 размещают тарельчатые пружины 4, затем кольца опорные 5 и седла 6. Заводят концы патрубков 1, 2 с двух сторон в корпус 3. Седла 6 совмещают с отверстиями для потока транспортируемой среды пустотелого шара 8. На штревеле 10 размещают горловину 11, которая контактирует с кольцом фторопластовым 18, резинотехническим иделием в виде кольца 19. Корпус 3 изгибают, приближая его концы к патрубков 1 и 2. Используя сварку, приваривают концы корпуса 3 к патрубков 1 и 2, горловине 11. Закрепляют на свободном конце горловины 11, посредством кольца фторопластового 21, ограничителя 22, прижимной тарельчатой пружины 23, гайки 24, элементом фиксации 26 рукоятку 25, с помощью которой осуществляют открытие и закрытие крана. Использование тарельчатых пружин 4 с одной стороны и другой стороны по отношению к седлам 6 и патрубкам 1, 2 выравнивает нагрузки, распределяя их более равномерно, компенсирует износ седел 6 при изменении рабочих параметров, в частности давлении и температуры. Герметичность сохраняется за счет использования пары тарельчатых пружин 4 и прижимной тарельчатой пружины 23. Прижимная тарельчатая пружина 23 в горловине под рукояткой позволяет создавать оптимальное напряжение на штревель 10 и шаровую пробку 8, прижимая кольцо фторопластовое 18, 21 в горловине 11 в течение всего срока службы крана, в том числе просле проведения ревизии или ремонта горловины 11.
Предлагаемая полезная модель позволяет расширить арсенал имеющихся на рынке кранов шаровых, имеющих высокую надежность, герметичность.
Кроме того, конструктивные элементы предлагаемой полезной модели позволяют компенсировать износ седел.
Предлагаемая полезная модель позволяет за счет конструктивных особенностей горловины и ее комплектующих, позволяет осуществлять неоднократную ее сборку разборку при необходимости ремонта, за счет стандартизованных элементов.
Кроме того, создает оптимальное напряжение на штревель и шаровую пробку в течение всего срока службы.