RU183743U1

RU183743U1 - BALL VALVE

Info

Publication number: RU183743U1
Application number: RU2018113876U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Шелегов
Original assignee: Евгений Михайлович Шелегов
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2018-10-02

Abstract

Шаровой кран предназначен для перекрытия потока жидкой или газообразной рабочей среды. Кран содержит корпус (1) с соосно установленными в нем патрубками (2). Патрубки (2) прижимают кольцевые уплотнения (3) к размещенному между ними шару (4) со сквозным отверстием и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана. Кольцевые участки поверхности шара (4), примыкающие к кольцевым уплотнениям (3), выполнены с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре (4). Шар (4) сопряжен со штревелем (5). Штревель (5) расположен в горловине (6) и имеет ограничитель поворота. Уменьшение начального усилия поворота шара и повышение плавности его поворота достигнуто за счет выполнения кольцевых участков поверхности шара, примыкающих к кольцевым уплотнениям, с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The ball valve is designed to shut off the flow of a liquid or gaseous working medium. The crane contains a housing (1) with coaxially mounted nozzles (2) in it. The nozzles (2) press the O-rings (3) against the ball (4) placed between them with a through hole and the possibility of rotation around an axis perpendicular to the axis of the valve. The annular sections of the surface of the ball (4) adjacent to the annular seals (3) are made with decreasing radius in the direction of the edges of the through holes in the ball (4). The ball (4) is mated to the plug (5). The plug (5) is located in the neck (6) and has a rotation limiter. A decrease in the initial effort to rotate the ball and an increase in the smoothness of its rotation is achieved by performing annular sections of the surface of the ball adjacent to the ring seals, with a decrease in the radius in the direction of the edges of the through holes in the ball. 1 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, в частности к конструкциям промышленных кранов с шаровой пробкой, и может быть использована в качестве запорной арматуры на трубопроводах.The invention relates to pipe fittings, in particular to designs of industrial valves with ball plug, and can be used as shutoff valves in pipelines.

Перекрытие потока рабочей среды с помощью шаровых кранов осуществляют путем поворота шаровой пробки (шара с одним или несколькими сквозными отверстиями) вокруг оси, перпендикулярной оси крана, при этом полное перекрытие потока происходит при повороте шара из открытого положения внутри корпуса крана на 90°. Для предотвращения поворота шара на угол больший, чем 90°, в конструкции крана выполняют ограничитель поворота шара.Overlapping the flow of the working medium with the help of ball valves is carried out by rotating the ball plug (ball with one or more through holes) around an axis perpendicular to the axis of the valve, while the flow is completely blocked when the ball rotates from an open position inside the valve body by 90 °. To prevent rotation of the ball at an angle greater than 90 °, a ball rotation limiter is made in the crane structure.

Известна конструкция шарового крана, описанная в свидетельстве Российской Федерации №3020 на полезную модель «Шаровой кран (варианты)» по классу F16K 5/06, заявленном 23.02.1996 г. и опубликованном 16.10.1996 г. A known design of a ball valve, described in the certificate of the Russian Federation No. 3020 for the utility model "Ball valve (options)" in class F16K 5/06, announced 02.23.1996 and published 16.10.1996,

Известный шаровой кран содержит корпус с соосно установленными в нем входным и выходным патрубками (штуцерами), прижимающими кольцевые уплотнения (седловые прокладки) к размещенному между ними шару со сквозным отверстием и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана, сопряженный с шаром штревель, контактирующий с уплотнением, а также рукоятку и ограничитель поворота штревеля, при этом штревель помещен во втулку, связанную с корпусом по резьбе, рукоятка и ограничитель поворота подпружинены шайбой и поджаты гайкой к штревелю, а уплотнение выполнено в виде двух конических втулок, сопряженных конусными поверхностями.The well-known ball valve comprises a housing with inlet and outlet nozzles (fittings) coaxially mounted in it, pressing ring seals (saddle gaskets) to a ball placed between them with a through hole and the ability to rotate around an axis perpendicular to the axis of the valve, a barrel connected to the ball in contact with the seal, as well as the handle and limiter of rotation of the barrel, while the rod is placed in a sleeve connected to the body by thread, the handle and limiter of rotation are spring-loaded with a washer and tightened by a nut to the rod Yeh-lii, a seal is made in the form of two conical sleeves conjugate conical surfaces.

Недостатком этого шарового крана является его невысокая долговечность, а значит и надежность работы крана, обусловленная тем, что при редких поворотах шара из закрытого положения в открытое и наоборот, приходится прикладывать повышенное усилие для начала поворота шара, приводящее к повышенному износу поверхности уплотнений, и, как следствие, к протечкам и уменьшению срока службы крана.The disadvantage of this ball valve is its low durability, and therefore the reliability of the valve, due to the fact that with rare turns of the ball from closed to open and vice versa, it is necessary to apply increased force to start turning the ball, leading to increased wear on the surface of the seals, and, as a result, leaks and reduced crane service life.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы шарового крана.The objective of the claimed utility model is to increase the reliability of the ball valve.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является уменьшение начального усилия поворота шара и повышение плавности его поворота.The technical result that allows us to solve this problem is to reduce the initial effort of rotation of the ball and increase the smoothness of its rotation.

Указанный результат достигается тем, что:The specified result is achieved by the fact that:

1. В шаровом кране, содержащем 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, согласно полезной модели, кольцевые участки поверхности шара, примыкающие к кольцевым уплотнениям, выполнены с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре.1. In a ball valve containing a housing with coaxially mounted nozzles in it, pressing ring seals to a ball placed between them with a through hole and the ability to rotate around an axis perpendicular to the axis of the valve, a barrel connected to the ball, placed in the neck, and a barrel rotation limiter, according to a utility model, the annular surface areas of the ball adjacent to the annular seals are made with decreasing radius in the direction of the edges of the through holes in the ball.

2. В шаровом кране по п. 1, согласно полезной модели, ограничитель поворота штревеля состоит из плоского Т-образного хвостовика, выполненного на конце штревеля, сопряженном с шаром, и контактирующего с ним выступа на конце горловины, боковые прямолинейные стороны которого расположены под углом 90° друг к другу.2. In a ball valve according to Claim. 1, according to a utility model, the turn rotation limiter consists of a flat T-shaped shank, made at the end of the barrel, mated to the ball, and a protrusion in contact with it at the end of the neck, the lateral straight sides of which are angled 90 ° to each other.

Выполнение кольцевых участков поверхности шара, примыкающих к кольцевым уплотнениям, с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре позволяет уменьшить начальное усилие поворота шара, повысить плавность его поворота, и тем самым исключить повышенный износ поверхности кольцевых уплотнений и возможность протечек.The implementation of the annular sections of the surface of the ball adjacent to the ring seals, with a decrease in the radius in the direction of the edges of the through holes in the ball, allows to reduce the initial effort of rotation of the ball, to increase its smoothness, and thereby eliminate increased wear on the surface of the ring seals and the possibility of leaks.

Все это дает возможность повысить долговечность, а, следовательно, и надежность работы крана.All this makes it possible to increase the durability, and, consequently, the reliability of the crane.

При этом ограничитель поворота штревеля может состоять из плоского Т-образного хвостовика, выполненного на конце штревеля, сопряженном с шаром, и контактирующего с ним выступа на конце горловины, боковые прямолинейные стороны которого расположены под углом 90° друг к другу.In this case, the rotation limiter of the barrel may consist of a flat T-shaped shank made at the end of the barrel mated to the ball and a protrusion in contact with it at the end of the neck, the rectilinear lateral sides of which are 90 ° to each other.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому шаровому крану новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the inventive ball valve of new properties that allow to solve the problem.

Заявляемый шаровой кран обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:The inventive ball valve has a novelty in comparison with the prototype, differing from it in that:

1. кольцевые участки поверхности шара, примыкающие к кольцевым уплотнениям, выполнены с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре,1. the annular sections of the surface of the ball adjacent to the annular seals are made with decreasing radius in the direction of the edges of the through holes in the ball,

2. ограничитель поворота штревеля состоит из плоского Т-образного хвостовика, выполненного на конце штревеля, сопряженном с шаром, и контактирующего с ним выступа на конце горловины, боковые прямолинейные стороны которого расположены под углом 90° друг к другу.2. the rotation limiter of the barrel consists of a flat T-shaped shank made on the end of the barrel mated to the ball and a protrusion in contact with it at the end of the neck, the rectilinear lateral sides of which are located at an angle of 90 ° to each other.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в запорной трубопроводной арматуре, в частности, в конструкциях промышленных кранов с шаровой пробкой, и может быть использована в качестве запорной арматуры на трубопроводах, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive utility model can be widely used in shutoff valves, in particular, in the construction of industrial valves with ball plug, and can be used as shutoff valves in pipelines, therefore, it meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемый шаровой кран иллюстрируется чертежами, где представлены на:The inventive ball valve is illustrated by drawings, which are presented on:

Фиг. 1. Конструкция шарового крана в разрезе в положении «открыто».FIG. 1. The design of the ball valve in the context in the "open" position.

Фиг. 2. Вид в разрезе части шара, примыкающей к кольцевому уплотнению.FIG. 2. A sectional view of the portion of the ball adjacent to the O-ring.

Фиг. 3. Вид снизу штревеля с горловиной при состоянии крана «открыто».FIG. 3. The bottom view of the stud with the neck in the state of the crane "open".

Шаровой кран, представленный на чертежах (см. Фиг. 1, 2, 3), содержит корпус 1 с соосно установленными в нем патрубками 2, прижимающими кольцевые уплотнения 3 к размещенному между ними шару 4 со сквозным отверстием и возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси крана. Кольцевые участки поверхности шара 4, примыкающие к кольцевым уплотнениям 3, выполнены с уменьшением радиуса в направлении краев сквозных отверстий в шаре 4, то есть R₁>R₂>R₃ (см. Фиг. 2).The ball valve shown in the drawings (see Fig. 1, 2, 3) contains a housing 1 with coaxially mounted nozzles 2, pressing ring seals 3 to the ball 4 located between them with a through hole and the ability to rotate around an axis perpendicular to the axis crane. The annular surface sections of the ball 4 adjacent to the annular seals 3 are made with decreasing radius in the direction of the edges of the through holes in the ball 4, that is, R ₁ > R ₂ > R ₃ (see Fig. 2).

Шар 4 сопряжен со штревелем 5. Штревель 5 расположен в горловине 6 и жестко соединен с рукояткой 7. Между штревелем 5 и горловиной 6 имеется уплотнение 8, поджатое гайкой 9.The ball 4 is interfaced with the plug 5. The plug 5 is located in the neck 6 and is rigidly connected to the handle 7. Between the stem 5 and the neck 6 there is a seal 8, preloaded by the nut 9.

Ограничитель поворота штревеля 5 (см. Фиг. 3) состоит из плоского Т-образного хвостовика 10, выполненного на конце штревеля 5, сопряженном с шаром 4, и контактирующего с хвостовиком 10 выступа 11 на конце горловины 6. Выступ 11 выполнен в виде продолжения части стенки горловины 6, ограниченного двумя противолежащими криволинейными сторонами, поверхности которых являются продолжениями соответственно наружной и внутренней поверхностей горловины 6, и двумя замыкающими их боковыми прямолинейными сторонами, расположенными под углом 90° друг к другу.The rotation limiter of the stem 5 (see Fig. 3) consists of a flat T-shaped shank 10, made at the end of the stem 5, conjugated with the ball 4, and in contact with the shank 10 of the protrusion 11 at the end of the neck 6. The protrusion 11 is made as a continuation of the part the walls of the neck 6, bounded by two opposite curved sides, the surfaces of which are extensions of the outer and inner surfaces of the neck 6, respectively, and two lateral straight sides closing them at an angle of 90 ° to each other.

Работу шарового крана осуществляют следующим образом.The operation of the ball valve is as follows.

При изготовлении шара 4 выполняют кольцевые участки его поверхности, которые будут примыкать к кольцевым уплотнениям 3, с уменьшением радиуса R₁>R₂>R₃ в направлении краев сквозных отверстий в шаре. Сборку шарового крана начинают с установки в корпусе 1 шара 4 с одновременным введением в паз шара 4 нижней части плоского Т-образного хвостовика 10 штревеля 5, предварительно смонтированного с уплотнением 8 в горловине 6. Уплотнение 8 поджимают гайкой 9. Затем со штревелем 5 соединяют рукоятку 7, после чего патрубки 2 соединяют с корпусом 1, поджимая кольцевые уплотнения 3 к шару 4.In the manufacture of the ball 4 perform annular sections of its surface, which will be adjacent to the annular seals 3, with a decrease in radius R ₁ > R ₂ > R ₃ in the direction of the edges of the through holes in the ball. Assembly of the ball valve begins with the installation of the ball 4 in the housing 1 with the simultaneous introduction of the lower part of the flat T-shank 10 of the plug 5 into the groove of the ball 4, pre-mounted with the seal 8 in the neck 6. The seal 8 is pressed with the nut 9. Then, the handle is connected to the plug 5 7, after which the nozzles 2 are connected to the housing 1, pressing the O-rings 3 to the ball 4.

При положении рукоятки 7, соответствующем состоянию крана «открыто» (см. Фиг. 1), сквозное отверстие шара 4 совпадает с отверстиями патрубков 2 и рабочая среда может свободно проходить через кран. Один конец перекладины плоского Т-образного хвостовика 10 при этом прилегает к смежной с ним боковой прямолинейной стороне выступа 11 (см. Фиг. 3), который надежно фиксирует угол поворота шара 4 в положении «открыто». Уплотнение 8 предотвращает протечки рабочей среды через горловину.When the position of the handle 7 corresponding to the state of the valve is “open” (see Fig. 1), the through hole of the ball 4 coincides with the holes of the nozzles 2 and the working medium can freely pass through the valve. At the same time, one end of the crossbar of the flat T-shaped shank 10 is adjacent to the adjacent rectilinear side of the protrusion 11 (see Fig. 3), which reliably fixes the angle of rotation of the ball 4 in the "open" position. Seal 8 prevents leakage of the working medium through the neck.

При необходимости перекрытия потока рабочей среды поворачивают рукоятку 7 и, соответственно, с помощью жестко соединенного с ней штревеля 5 также и шар 4 на угол 90°. Шар 4 при этом полностью перекрывает поток рабочей среды через кран, а кольцевые уплотнения 3 препятствует вытеканию ее из патрубков 2. Противоположный прежнему конец перекладины плоского Т-образного хвостовика 10 при этом прилегает к другой, смежной ему прямолинейной стороне выступа 11, который в данном случае ограничивает угол поворота шара 4, не позволяя ему повернуться больше, чем на 90° относительно положения при состоянии крана «открыто».If necessary, shut off the flow of the working medium, turn the handle 7 and, accordingly, with the help of a rigidly connected plug 5, also the ball 4 through an angle of 90 °. In this case, the ball 4 completely blocks the flow of the working medium through the valve, and the O-rings 3 prevent it from flowing out of the nozzles 2. The opposite end of the crossbar of the flat T-shaped shank 10 is adjacent to the other, rectilinear side of the protrusion 11, which in this case limits the angle of rotation of the ball 4, not allowing it to rotate more than 90 ° relative to the position in the state of the crane "open".

При редких поворотах шара 4 из закрытого положения в открытое и наоборот, когда шар 4 как бы «прилипает» к кольцевым уплотнениям 3 в одном из конечных положений, уменьшение радиуса R₁>R₂>R₃ кольцевых участков его поверхности, примыкающих к кольцевым уплотнениям 3, в направлении краев сквозных отверстий в шаре, позволяет уменьшить начальное усилие поворота шара 4 и тем самым исключить повышенный износ поверхности кольцевых уплотнений 3 и возможность протечек.With rare turns of the ball 4 from the closed position to the open and vice versa, when the ball 4 “sticks” to the O-rings 3 in one of the end positions, a decrease in the radius R ₁ > R ₂ > R _{3 of the} annular sections of its surface adjacent to the O-rings 3, in the direction of the edges of the through holes in the ball, reduces the initial turning force of the ball 4 and thereby eliminates increased wear of the surface of the O-rings 3 and the possibility of leaks.

Заявляемый шаровой кран по сравнению с прототипом является более надежным в работе за счет уменьшения начального усилия поворота шара и повышения плавности его поворота.The inventive ball valve in comparison with the prototype is more reliable in operation by reducing the initial effort of rotation of the ball and increase the smoothness of its rotation.

Claims

1. Ball valve, comprising a housing with coaxially mounted nozzles in it, pressing ring seals to a ball placed between them with a through hole and the ability to rotate around an axis perpendicular to the axis of the valve, a barrel coupled to the ball, placed in the neck, and a barrel rotation limiter, characterized the fact that the annular surface areas of the ball adjacent to the annular seals are made with decreasing radius in the direction of the edges of the through holes in the ball.

2. Ball valve p. 1, characterized in that the limiter of rotation of the plug consists of a flat T-shaped shank, made at the end of the plug, paired with the ball, and the protrusion in contact with it at the end of the neck, the lateral straight sides of which are located at an angle of 90 ° to each other.