RU2192574C1 - Шаровой кран - Google Patents
Шаровой кран Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192574C1 RU2192574C1 RU2001113638A RU2001113638A RU2192574C1 RU 2192574 C1 RU2192574 C1 RU 2192574C1 RU 2001113638 A RU2001113638 A RU 2001113638A RU 2001113638 A RU2001113638 A RU 2001113638A RU 2192574 C1 RU2192574 C1 RU 2192574C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- ball valve
- aluminum
- ball
- coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Taps Or Cocks (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для использования при изготовлении шаровых кранов для газовой, химической и других областей промышленности. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным каналами и размещенные в нем шаровой затвор с проходным отверстием, посадочно-уплотнительные элементы и шток управления шаровым затвором. Шаровой кран имеет покрытие на рабочих поверхностях. Покрытие представляет собой слоистую структуру. Наружный защитный слой - слой оксида алюминия, подслой - слой алюминия или слой анодированного алюминиевого сплава. Изобретение позволяет повысить срок службы и качество арматуры за счет повышения износо- и коррозионной стойкости рабочих поверхностей и изделия в целом. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано при изготовлении шаровых кранов для газовой, химической и других областей промышленности.
Известны шаровые краны (патенты RU 2088829, МПК F 16 К 5/10; RU 2087783, МПК 6 F 16 К 5/06 от 04.04.1996; RU 21335870, МПК 6 F 16 К 5/06 от 22.08.1997; RU 2150907, МПК F 16 К 5/20 от 20.04.1999 и т.д). Все названные конструкции имеют стандартный набор деталей: корпус с входным и выходным отверстиями, размещенный в нем шаровой затвор, посадочно-уплотнительные элементы. Смену рабочего положения затвора осуществляет орган управления, как правило, шток или вал.
Основным недостатком шаровых кранов, работающих в химически агрессивных средах и (или) в средах с высоким содержанием абразивных частиц и (или) в условиях частого открывания-закрывания, является быстрый выход из строя из-за эрозии (коррозии) шарового затвора и посадочно-уплотнительных элементов.
Известен шаровой кран (патент DE 3803414) с керамическими посадочными шайбами и шаровым затвором из спеченного корунда, а также шаровой кран (заявка RU 93004040, МПК F 16 К 5/06, опубл. 27.11.1995) с затвором из фарфора.
Эти краны лишены вышеперечисленных недостатков, однако конструктивно сложны, дороги в изготовлении и, кроме того, легко выходят из строя от случайных ударов в силу хрупкости материала изготовления.
Известны также шаровые краны (патенты DE 19800894, МПК F 16 К 5/06, 13.01.1998; DE 19801042, МПК F 16 К 5/06, 14.01.1998), в которых опорные кольца и шаровой запорный элемент выполнены в виде минеральных литых деталей, состоящих из реактивной смолы в качестве связующего, и 60-90% прочного на износ керамического наполнителя.
Эти краны более дешевы, но подвержены химической коррозии связующего.
Известен также шаровой кран (заявка на изобретение RU 93016455/29, МПК F 16 К 5/06, 31.03.1993) с керамическим покрытием на сферическом запорном элементе.
Наиболее близким к заявляемому решению является шаровой кран (RU 2104434, МПК F 16 К 5/06, 21.03.1996) с керамическим покрытием на шаровом затворе из сплава на алюминиевой основе. Недостатками указанного шарового крана является использование на шаровом затворе из алюминиевого сплава керамического покрытия, поскольку коэффициент теплового расширения алюминия α•10-6K-1 = 23,8, а керамических материалов α•10-6K-1 = 3,0. Из-за резкого отличия величин коэффициентов теплового расширения происходит растрескивание керамических покрытий при изменениях температуры окружающей среды. Для условий различных регионов, где эксплуатируются шаровые краны, перепады температуры могут составлять 80oС (от -40 до 40oС). Это резко ограничивает применимость подобных кранов. Растрескивание покрытий усугубляется при увеличении размеров покрываемого шарового затвора: чем больше диаметр, тем больше величина абсолютного изменения размеров и тем более критичен шаровой затвор с таким покрытием даже к незначительному изменению температуры.
Второй недостаток, присущий шаровым кранам с керамическим покрытием, - следствие технологии получения керамик. Керамические покрытия могут отличаться и по сырью, и по составу, и по структуре, и по свойствам материалов, единственным объединяющим их признаком можно считать технологию: составление шихты, формирование и обжиг (Словарь-справочник по порошковой металлургии. Киев: Наукова Думка, 1982, стр. 84).
Обжиг керамики производят при температуре выше 800oС, в то время как температура плавления алюминиевых сплавов составляет 660oС. Это делает процесс формирования керамического покрытия весьма сложным и трудно реализуемым по причине расплавления материала основы (алюминиевого сплава) шарового затвора.
Задачей изобретения является повышение срока службы и повышение качества арматуры за счет повышения износо- и коррозионной стойкости рабочих поверхностей и изделия в целом.
Сущность изобретения заключается в том, что в шаровом кране, содержащем корпус с входным и выходным каналами и размещенные в нем шаровой затвор с проходным отверстием, посадочно-уплотнительные элементы, шток управления шаровым затвором и имеющий покрытие на рабочих поверхностях, покрытие представляет собой слоистую структуру, причем наружный защитный слой - слой оксида алюминия, подслой - слой алюминия или слой анодируемого алюминиевого сплава.
Кроме того, заявляется усовершенствование шарового крана, при котором толщина оксидного слоя 0,07-0,25 мм и внешний оксидный слой имеет сотовую структуру.
Заявляется также усовершенствование изобретения, при котором слой алюминия или его сплава имеет толщину 0,1-0,5 мм.
Изобретение поясняется с помощью чертежа, где 1 - корпус шарового крана, 2 - входное и выходное отверстия, 3 - шаровой затвор, 4 - посадочно-уплотнительные элементы, 5 - шток или вал управления шаровым затвором.
Заявляемое изобретение осуществляется следующим образом. Слой, ближайший к покрываемой детали, - алюминий или анодируемый алюминиевый сплав, наружный слой - оксид алюминия. Покрытие может быть нанесено на поверхность шарового затвора 3, на поверхность посадочно-уплотнительных элементов 4, на поверхность корпуса крана 1. Конструктивно алюминиевый слой выполняет функцию соединения между материалом (металлом), из которого выполнена деталь, и защитным слоем оксида алюминия. Технологически алюминиевый слой является предварительным (подслоем) и служит исходным материалом для формирования защитного коррозионно- и износостойкого покрытия из оксида алюминия.
Подслой алюминия, необходимый для формирования слоя оксида алюминия, не должен содержать примесей, препятствующих его формированию и ухудшающих износо- и коррозионную стойкость (например, железо, никель, цинк). Их содержание не может превышать 0,3%.
Выбор толщины алюминиевого слоя, необходимого для формирования защитного коррозионно- и износостойкого слоя из оксида алюминия, производится из следующих соображений:
- Если в качестве материала детали используются металлы, оксиды которых не обладают защитными свойствами, например железо, никель, то слой алюминия должен составлять 0,4-0,5 мм.
- Если в качестве материала детали используются металлы, оксиды которых не обладают защитными свойствами, например железо, никель, то слой алюминия должен составлять 0,4-0,5 мм.
- Если в качестве материала детали используется металл, оксид которого обладает защитными свойствами, например титан или сплав алюминия, неподдающийся анодированию (типа силумина), то слой алюминия должен составлять 0,1-0,2 мм.
Износо- и коррозионно-стойкий слой оксида алюминия наиболее функционален при толщине 0,07-0,25 мм. Более тонкое покрытие является недостаточно прочным и не может выполнять функцию защиты от механической эрозии. Покрытие толще 0,25 мм имеет худшие эксплуатационные характеристики, так как в нем появляются внутренние напряжения и проявляется склонность к растрескиванию. Кроме того, достижение больших толщин связано с неоправданно большим расходом электроэнергии и соответственно удорожанием стоимости покрытия.
Износо- и коррозионно-стойкий защитный слой оксида алюминия обладает наилучшей износостойкостью, если он формируется методом микродугового оксидирования, так как в этом случае он имеет сотовую кристаллическую структуру. Такая структура слоя оксида алюминия обладает высокой (в 7 раз выше, чем у закаленной стали) износостойкостью и вместе с тем в отличие от керамики имеет способность к деформации при изменениях линейных размеров детали.
Пример 1.
На шаровом затворе 3 из углеродистой стали нанесен слой алюминия толщиной 0,2-0,4 мм. Слой оксида алюминия толщиной 100-250 мкм.
Пример 2.
На посадочно-уплотнительном элементе 4 из неанодируемого сплава алюминия - слой алюминия или анодируемого алюминиевого сплава толщиной 50-100 мкм. Слой оксида алюминия 100 мкм.
Предлагаемое решение позволяет обеспечить длительную стойкость шарового крана от эрозии и коррозии.
Claims (4)
1. Шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным каналами и размещенные в нем шаровой затвор с проходным отверстием, посадочно-уплотнительные элементы, шток управления шаровым затвором и имеющий покрытие на рабочих поверхностях, отличающийся тем, что покрытие представляет собой слоистую структуру, причем наружный защитный слой - слой оксида алюминия, подслой - слой алюминия или слой анодируемого алюминиевого сплава.
2. Шаровой кран по п. 1, отличающийся тем, что толщина оксидного слоя 0,07-0,25 мм.
3. Шаровой кран по п. 1 или 1 и 2, отличающийся тем, что слой алюминия или его сплава имеет толщину 0,1-0,5 мм.
4. Шаровой кран по пп. 1-3, отличающийся тем, что наружный оксидный слой имеет сотовую структуру.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001113638A RU2192574C1 (ru) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Шаровой кран |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001113638A RU2192574C1 (ru) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Шаровой кран |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2192574C1 true RU2192574C1 (ru) | 2002-11-10 |
Family
ID=20249791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001113638A RU2192574C1 (ru) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Шаровой кран |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2192574C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008136703A1 (ru) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Alexandr Georgievich Chuyko | Запорный орган для шарового крана и способ его изготовления |
EP2048417A1 (en) | 2007-10-09 | 2009-04-15 | Yurii Iliankov | Regulating device for pipeline armature |
RU181391U1 (ru) * | 2017-11-07 | 2018-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Шиберная задвижка с многослойным покрытием |
RU184990U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-11-15 | Алексей Сергеевич Тимохин | Шаровой кран |
RU184991U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-11-15 | Алексей Сергеевич Тимохин | Шаровой кран |
-
2001
- 2001-05-22 RU RU2001113638A patent/RU2192574C1/ru active IP Right Revival
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008136703A1 (ru) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Alexandr Georgievich Chuyko | Запорный орган для шарового крана и способ его изготовления |
EP2048417A1 (en) | 2007-10-09 | 2009-04-15 | Yurii Iliankov | Regulating device for pipeline armature |
RU181391U1 (ru) * | 2017-11-07 | 2018-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Шиберная задвижка с многослойным покрытием |
RU184990U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-11-15 | Алексей Сергеевич Тимохин | Шаровой кран |
RU184991U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-11-15 | Алексей Сергеевич Тимохин | Шаровой кран |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI82538B (fi) | Tillslutarorgan av haort material med laog friktionskoefficient. | |
CN1970823B (zh) | 热喷涂材料、热喷涂层、热喷涂法和热喷涂的工件 | |
US6004372A (en) | Thermal spray coating for gates and seats | |
US5040501A (en) | Valves and valve components | |
US20060218787A1 (en) | High temperature metallic seal | |
EP2014792A1 (en) | Corrosion and wear resistant coating for magnetic steel | |
KR101721183B1 (ko) | 에나멜 분말, 에나멜 피막이 제공된 표면 구획을 구비하는 금속 부품 및 그와 같은 금속 부품을 제조하기 위한 방법 | |
EP1877594A1 (en) | Method of preparing metal matrix composite and coating layer and bulk prepared thereby | |
EP2410072B1 (en) | Dissolution-inhibiting covering member | |
JP2000271699A (ja) | 表面被覆成形型およびその製造方法 | |
EP3940107A1 (en) | Composite material with coated diffused layer | |
US6835449B2 (en) | Nanostructured titania coated titanium | |
Kekes et al. | Wear micro-mechanisms of composite WC-Co/Cr-NiCrFeBSiC coatings. Part I: Dry sliding | |
RU2192574C1 (ru) | Шаровой кран | |
US20070099015A1 (en) | Composite sliding surfaces for sliding members | |
US7399538B2 (en) | Low-friction and low-wear solid body sliding system | |
Wang et al. | Microstructure and mechanical properties of twin-wire arc sprayed Ni-Al composite coatings on 6061-T6 aluminum alloy sheet | |
RU186442U1 (ru) | Шаровой кран | |
JP2023503093A (ja) | 金属部品用の二重層保護コーティング | |
JP2003531727A (ja) | 鋼用の連続鋳造鋳型の鋳型壁,特に広幅側壁 | |
JP4354315B2 (ja) | アルミニウム溶湯接触部材およびその製造方法 | |
US20030106198A1 (en) | Methods of making wear resistant tooling systems to be used in high temperature casting and molding | |
RU19112U1 (ru) | Устройство для регулирования и перекрытия газовых потоков | |
Ranjan et al. | Morphological, microstructural, and mechanical study of FGM coatings prepared using the HVOF technique | |
Idir et al. | Microstructure analysis and mechanical characterisation of NiWCrBSi coatings produced by flame spraying |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090523 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130523 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150227 |