RU2273782C1

RU2273782C1 - Ball cock

Info

Publication number: RU2273782C1
Application number: RU2004128983/06A
Authority: RU
Inventors: н Размик Енокович Агабаб (RU); Размик Енокович Агабабян; Владимир Александрович Ломовцев (RU); Владимир Александрович Ломовцев; Марина Михайловна Перепёлкина (RU); Марина Михайловна Перепёлкина
Original assignee: ООО "Завод "Газпроммаш"
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2006-04-10
Also published as: RU2004128983A

Abstract

FIELD: valving.

SUBSTANCE: ball cock comprises hosing with inlet and outlet branch pipes, seat with seal, and valving member. The bottom support of the valving member is spherical, and the top support is made of two parallel pins and spindle mounted in the opening in the valving member. The end of the spindle is provided with two opposite sections with flat surfaces for cooperation with the pins. From the side of the inlet branch pipe the cock has a member for reducing the flow rate of the fluid made of overlapping washer mounted on the bearing ring pressed by flexible member. The reducing member is mounted at the boundary between the inlet branch pipe and valving member. At this site the outlet branch pipe diverges toward the valving member to define the radial space between the reducing member and housing.

EFFECT: prolonged service life and enhanced reliability.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубопроводной арматуре, и может быть использовано для управления потоками рабочей среды в различных отраслях промышленности.The invention relates to mechanical engineering, namely to pipeline valves, and can be used to control the flow of the working environment in various industries.

Известны устройства для перекрытия потоков среды, описанные в патентах US 3515371, ЕР 0578914, US 2076840.Known devices for blocking the flow of the medium described in patents US 3515371, EP 0578914, US 2076840.

Известен также кран, описанный в патенте RU 2088828. Данный кран содержит корпус с горизонтальными входным и выходным патрубками, в котором расположен затвор с односторонним уплотнением. Затвор связан со шпинделем и имеет шарнир в нижней опоре. Кран, кроме перечисленного, имеет крышку и стойку с регулировочной гайкой, на которой расположены узел привода шпинделя в виде приводной втулки и узел поворота затвора в виде втулки с криволинейным пазом. Отличие данного крана заключаются в том, что на стойке, регулировочной гайке и приводной втулке выполнены дорожки качения и приводная втулка установлена с возможностью взаимодействия со стойкой и регулировочной гайкой посредством шариков, расположенных на указанных дорожках качения. Между шариками расположены кольца, внутренний объем которых заполнен смазкой, на шпинделе радиально установлен палец, а в его нижней части выполнен центрирующий опорный поясок с возможностью фиксации шпинделя. Втулка узла поворота затвора закреплена неподвижно на стойке, в криволинейном пазу которой с возможностью взаимодействия размещен упомянутый палец.A tap is also known, which is described in patent RU 2088828. This tap contains a housing with horizontal inlet and outlet nozzles, in which a shutter with a one-way seal is located. The shutter is connected to the spindle and has a hinge in the lower support. The crane, in addition to the above, has a cover and a stand with an adjusting nut, on which are located the spindle drive assembly in the form of a drive sleeve and the shutter rotation assembly in the form of a sleeve with a curved groove. The difference of this crane lies in the fact that raceways are made on the stand, adjusting nut and drive sleeve and the drive sleeve is installed with the possibility of interaction with the stand and adjusting nut by means of balls located on these raceways. Between the balls are rings, the internal volume of which is filled with grease, a finger is radially mounted on the spindle, and a centering support belt is made in its lower part with the possibility of fixing the spindle. The sleeve of the shutter rotation assembly is fixedly mounted on a strut, in the curved groove of which, with the possibility of interaction, said finger is placed.

Наиболее близким к предлагаемому является запорное устройство - патент RU 2098707, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором расположены поворотный запорный орган с приводом и седла с уплотнениями. Отличие запорного устройства заключается в том, что каждое седло выполнено в виде втулки с внутренней сферической поверхностью и кольца с наружной сферической поверхностью, которое с возможностью самоустановки расположено во втулке. Наружная сферическая поверхность кольца ограничена его торцевыми поверхностями, одна из которых выполнена уплотняющей.Closest to the proposed is a locking device - patent RU 2098707, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in which a rotary locking element with a drive and seats with seals are located. The difference between the locking device is that each seat is made in the form of a sleeve with an internal spherical surface and a ring with an external spherical surface, which is self-installing in the sleeve. The outer spherical surface of the ring is limited by its end surfaces, one of which is made sealing.

Недостатком всех вышеприведенных устройств является следующее. При работе устройства в положении "Открыто" пространство между корпусом и запорным органом не защищено от проникновения потока рабочей среды. При этом поток рабочей среды может заносить в это пространство посторонние частицы, размер которых не ограничен, а поэтому может превышать радиальный зазор между запорным органом и седлом, что может приводить к нарушению герметичности в положении "Закрыто" и выходу из строя уплотнителя седла.The disadvantage of all of the above devices is the following. When the device is in the "Open" position, the space between the body and the shut-off element is not protected from the penetration of the flow of the working medium. At the same time, the flow of the working medium can introduce foreign particles into this space, the size of which is not limited, and therefore can exceed the radial clearance between the locking member and the seat, which can lead to a leak in the closed position and failure of the seat seal.

Даже в промежуточном положении, когда проходной канал запорного органа установлен поперек потока, а между запорным органом и седлом имеется зазор, и устройство за счет большой скорости рабочей среды должно проходить "самоочистку", крупные частицы лишь сильнее внедряются в уплотнитель и снижают надежность работы, и уменьшают срок службы устройства.Even in the intermediate position, when the passage channel of the shut-off element is installed across the flow, and there is a gap between the shut-off element and the seat, and the device must undergo a “self-cleaning” due to the high speed of the working medium, large particles only penetrate the seal more strongly and reduce the reliability of operation, and reduce the life of the device.

Задачей заявляемого изобретения является повышение срока службы при увеличении надежности.The task of the invention is to increase the service life while increasing reliability.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что кран шаровой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, седло с уплотнением и запорный орган, нижняя опора которого выполнена сферической, а верхняя - в виде установленных в отверстие запорного органа двух параллельных штырей и шпинделя, имеющего со стороны конца два противолежащих участка с плоскими поверхностями для взаимодействия со штырями, имеет со стороны входного патрубка ограничитель потока рабочей среды в виде перекрывающей шайбы на опорном кольце, прижимаемой упругим элементом, размещенный на границе между входным патрубком и запорным органом, где входной патрубок выполнен расширяющимся в сторону запорного органа с обеспечением радиального зазора между ограничителем и корпусом на величину, меньшую максимально достигаемого зазора между запорным органом и седлом.The essence of the claimed invention lies in the fact that the ball valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a seal and a locking element, the lower support of which is made spherical, and the upper one in the form of two parallel pins and a spindle installed in the opening of the locking element, having the sides of the end are two opposite sections with flat surfaces for interacting with pins; on the inlet side of the pipe there is a flow restrictor of the working medium in the form of an overlapping washer on the support ring pressed against another element located on the border between the inlet pipe and the locking element, where the inlet pipe is made expanding towards the locking element with a radial clearance between the stopper and the housing by an amount smaller than the maximum achievable gap between the locking element and the seat.

Кроме того, заявляется конструкция, в которой наряду с вышеперечисленными признаками, плоские параллельные участки шпинделя выполнены симметричными относительно вертикальной оси шпинделя.In addition, a design is claimed in which, along with the above features, flat parallel spindle portions are made symmetrical about the vertical axis of the spindle.

Заявляется также вариант крана, в котором кольцо для шайбы выполнено из антифрикционного материала, а шайба - из износостойкого материала.A variant of the valve is also claimed in which the ring for the washer is made of antifriction material and the washer is made of wear-resistant material.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в увеличении срока службы крана при повышении его надежности в процессе эксплуатации за счет предотвращения предлагаемым усовершенствованием - установкой в определенном месте - на границе между выходом из входного патрубка и запорного элемента ограничителя потока рабочей среды, заставляющего обходить поток через сформированные каналы - зазоры строго обоснованной величины, не допускающие проникновения частиц со значимыми размерами, способными загрязнить конструкцию в месте зазора между запорным органом и седлом в процессе переключения.The technical result of the claimed invention is to increase the life of the crane while increasing its reliability during operation by preventing the proposed improvement - installation in a certain place - on the border between the outlet of the inlet pipe and the locking element of the flow restrictor of the working medium, forcing to bypass the flow through the formed channels - gaps of a strictly justified size, preventing the penetration of particles with significant dimensions that can contaminate the structure in place Azora between the closure body and the valve seat during switching.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в промежуточном положении; на фиг.2 - тот же вид в положении "Открыто"; на фиг.3 - тот же вид в положении "Закрыто".Figure 1 shows a General view of the device in an intermediate position; figure 2 is the same view in the "Open" position; figure 3 is the same view in the "Closed" position.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, крышку 4, поворотный запорный орган 5, выполненный со сквозным каналом 6 для прохода рабочей среды, в верхней части которого размещены два параллельных штыря 7, установленных в отверстии 8, в котором размещен шпиндель 9, имеющий две плоские параллельные поверхности 10, взаимодействующие со штырями 7, а в нижней части - сферическую опору 11, и седло 12 с уплотнителями, установленное со стороны выходного патрубка 3. В корпус 1 установлено кольцо 13, которое прижимается к запорному органу 5 шайбой 14 и пружинами 15, при этом зазор 16 между шайбой 14 и корпусом на границе 17 меньше, чем зазор 18 между запорным органом 5 и седлом 12.The device comprises a housing 1 with input 2 and output 3 nozzles, a cover 4, a rotary locking element 5, made with a through channel 6 for the passage of the working medium, in the upper part of which are placed two parallel pins 7 installed in the hole 8, in which the spindle 9 is placed having two flat parallel surfaces 10, interacting with the pins 7, and in the lower part - a spherical support 11, and a seat 12 with seals mounted on the side of the outlet pipe 3. A ring 13 is installed in the housing 1, which is pressed against the locking member 5 w ayba 14 and springs 15, while the gap 16 between the washer 14 and the housing at the border 17 is less than the gap 18 between the locking member 5 and the seat 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В положении "Открыто" запорный орган 5 под действием пружин 15 через шайбу 14 и кольцо 13 прижимается к седлу 12, тем самым изолируя пространство между запорным органом 5 и корпусом 1, при этом перепад давлений отсутствует, т.к. зазор 16 между шайбой 14 и отверстием 17 обеспечивает перетекание рабочей среды. Поток рабочей среды не может занести в пространство между корпусом 1 и запорным органом 5 частицы, размер которых больше, чем радиальный зазор 16. Штыри 7 запорного органа 5, поверхности 10 и шпинделя 9 установлены по оси патрубков 2 и 3 и не препятствуют контакту запорного органа 5 с седлом 12.In the "Open" position, the shut-off member 5 under the action of the springs 15 through the washer 14 and the ring 13 is pressed against the seat 12, thereby isolating the space between the shut-off member 5 and the housing 1, while there is no pressure difference, because the gap 16 between the washer 14 and the hole 17 allows the flow of the working medium. The flow of the working medium cannot bring particles into the space between the housing 1 and the locking member 5, the size of which is larger than the radial clearance 16. The pins 7 of the locking member 5, the surface 10 and the spindle 9 are mounted along the axis of the nozzles 2 and 3 and do not interfere with the contact of the locking member 5 with a saddle 12.

При переходе в положение "Закрыто" шпиндель 9 опускается, одновременно поворачиваясь на 90°, при этом пружины 15 отжимаются, а запорный орган 5 отходит от седла 12, образуя зазор 18. В этом промежуточном положении, когда канал 6 установлен поперек потока рабочей среды, за счет большой скорости обтекания запорного органа рабочей средой происходит процесс "самоочистки".When moving to the "Closed" position, the spindle 9 lowers while rotating 90 °, while the springs 15 are pressed out and the locking member 5 moves away from the seat 12, forming a gap 18. In this intermediate position, when the channel 6 is installed across the flow of the working medium, due to the high speed of flow around the locking body of the working medium, the process of "self-cleaning" occurs.

При дальнейшем движении вниз шпинделя 9 запорный орган 5 прижимается к седлу 12, обеспечивая герметичное перекрытие потока рабочей среды. Пространство между корпусом 1 и запорным органом 5 изолируется и находится в тех же условиях, что и в положении "Открыто".With a further downward movement of the spindle 9, the locking member 5 is pressed against the seat 12, providing a tight shut-off of the working medium flow. The space between the housing 1 and the locking body 5 is isolated and is in the same conditions as in the "Open" position.

Преимущество заявляемого крана заключается в том, что установка ограничителя в виде подпружиненной перекрывающей шайбы 14 на кольце 13 из антифрикционного материала, например фторопласта, повышает надежность работы и увеличивает срок службы устройства, тем более, если шайба выполнена из износостойкого материала, например сверхпрочного композита или особо стойкого металла.The advantage of the claimed crane is that the installation of the limiter in the form of a spring-loaded covering washer 14 on the ring 13 made of antifriction material, for example fluoroplastic, increases the reliability of the operation and increases the service life of the device, especially if the washer is made of wear-resistant material, for example, a heavy-duty composite or resistant metal.

Claims

1. Ball valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a seal and a locking element, the lower support of which is made spherical, and the upper one in the form of two parallel pins and a spindle installed in the opening of the locking element, having two opposite sections with flat surfaces for interacting with pins, characterized in that it has a flow restrictor on the inlet pipe side in the form of an overlapping washer on a support ring pressed by an elastic element placed on and the boundary between the inlet pipe and the locking element, where the inlet pipe is made expanding towards the locking element with a radial clearance between the stopper and the housing by an amount smaller than the maximum achievable gap between the locking element and the seat.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the flat parallel sections of the spindle are symmetrical about the vertical axis of the spindle.

3. Ball valve according to claim 1 or 2, characterized in that the ring is made of antifriction material, and the washer is made of wear-resistant material.