RU2278311C2

RU2278311C2 - Ball cock

Info

Publication number: RU2278311C2
Application number: RU2004128984/06A
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: 2006-06-20
Also published as: RU2004128984A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pipe line fittings; control of working medium flows.

SUBSTANCE: proposed ball cock has body with inlet and outlet branch pipes. Body is also provided with stem, swivel working member with throughway passage, lower and upper supports and seat with seal. Lower support which is spherical in shape is mounted in hole available in body under shut-off member. Upper support is shiftable relative to lower one under action of stem. Seat is made in form of cylindrical bush. Hole for lower spherical support is shifted towards seat by amount of shift of upper support. Seat is movable along branch pipes of body. Provision is made for smooth distribution of sealing force over perimeter of seat and adjustment of sealing force.

EFFECT: simplified technology of ball cock manufacture.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубопроводной арматуре, и может быть использовано для управления газовыми потоками в различных отраслях промышленности.The invention relates to mechanical engineering, namely to pipeline valves, and can be used to control gas flows in various industries.

Известны устройства для перекрытия газовых потоков, описанные в патентах на изобретения: SU 739298, US 3515371, ЕР 0578914. Все они содержат корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого расположены шток, поворотный запорный орган с проходным каналом и осью вращения, нижняя опора которого выполнена сферично.Known devices for blocking gas flows, described in the patents for inventions: SU 739298, US 3515371, EP 0578914. All of them contain a housing with inlet and outlet nozzles, inside which are a rod, a rotary locking element with a passage channel and an axis of rotation, the lower support of which performed spherically.

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 заключается 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.

Известно также изобретение, предназначенное для управления потоками рабочей среды, - патент RU 2158866. Шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками. В корпусе расположен шток, поворотный запорный орган с проходным каналом и нижней и верхней опорами, седло с уплотнением. В направляющем пазу запорного органа расположен подпружиненный фиксатор. Нижняя и верхняя опоры выполнены сферическими. Верхняя сферическая опора установлена в эксцентриковой втулке-обойме. Подпружиненный фиксатор выполнен с одной стороны со скосом для взаимодействия с эксцентриковой втулкой-обоймой. Изобретение направлено на повышение срока службы и расширение технологических возможностей шарового крана, а также повышение качества работы.Also known is an invention for controlling the flow of the working medium, patent RU 2158866. The ball valve comprises a housing with inlet and outlet nozzles. In the housing there is a rod, a rotary locking element with a passage channel and lower and upper supports, a seat with a seal. A spring-loaded lock is located in the guide groove of the locking member. The lower and upper supports are made spherical. The upper spherical bearing is mounted in an eccentric ferrule. The spring-loaded latch is made on one side with a bevel for interaction with the eccentric sleeve sleeve. The invention is aimed at increasing the service life and expanding the technological capabilities of a ball valve, as well as improving the quality of work.

Недостатком всех вышеперечисленных устройств является неравномерность усилия уплотнения, вызванная наклоном запорного органа по оси к плоскости седла в момент герметизации. Это приводит к повышенному износу седла и снижает надежность и долговечность работы устройства.The disadvantage of all of the above devices is the unevenness of the sealing force caused by the inclination of the locking element along the axis to the plane of the saddle at the time of sealing. This leads to increased seat wear and reduces the reliability and durability of the device.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство - патент на изобретение RU 2206808, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором расположены шпиндель, поворотный запорный орган с проходным каналом и нижней и верхней сферическими опорами и седло с уплотнениями, причем верхняя сферическая опора установлена в шпинделе эксцентрично оси вращения. Отличиями данного крана является то, что нижняя опора выполнена эксцентрично оси вращения запорного органа, эксцентриситеты нижней и верхней опор равны, причем ось эксцентриситета нижней опоры установлена перпендикулярно оси патрубков корпуса.Closest to the proposed device is a patent for invention RU 2206808, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in which a spindle, a rotary locking element with a passage channel and lower and upper spherical bearings and a saddle with seals are located, the upper spherical bearing mounted in the spindle eccentric rotation axis. The differences of this crane is that the lower support is made eccentric to the axis of rotation of the locking body, the eccentricities of the lower and upper supports are equal, and the eccentricity axis of the lower support is installed perpendicular to the axis of the body nozzles.

Несмотря на то, что данное решение направлено на решение проблемы долговечности крана, недостатком его является технологическая сложность изготовления нижней опоры запорного органа, которая расположена эксцентрично оси вращения последнего, что приводит к повышению трудоемкости и стоимости устройства.Despite the fact that this solution is aimed at solving the problem of crane durability, its drawback is the technological complexity of manufacturing the lower support of the locking member, which is located eccentrically to the axis of rotation of the latter, which increases the complexity and cost of the device.

Задачей изобретения является повышение долговечности шарового крана при снижении трудоемкости изготовления.The objective of the invention is to increase the durability of the ball valve while reducing the complexity of manufacturing.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в шаровом кране, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, в котором расположены шпиндель, поворотный запорный орган с проходным каналом и нижней и верхней опорами, причем нижняя выполнена сферической и установлена в отверстии, выполненном в корпусе под запорным органом, а верхняя опора выполнена с возможностью смещения относительно нижней под действием шпинделя, и седло с уплотнением, причем седло выполнено в виде цилиндрической втулки, отверстие для нижней сферической опоры выполнено смещенным в сторону седла на величину смещения верхней опоры, а седло выполнено с возможностью перемещения вдоль патрубков корпуса.The essence of the claimed invention lies in the fact that in a ball valve containing a housing with inlet and outlet nozzles, in which a spindle is located, a rotary locking element with a passage channel and lower and upper supports, the lower one being made spherical and installed in an opening made in the housing under locking body, and the upper support is made with the possibility of displacement relative to the lower under the action of the spindle, and the seat with a seal, and the seat is made in the form of a cylindrical sleeve, an opening for the lower spherical Orae performed biased towards the seat by the amount of displacement of the upper support and the seat is movable along the nozzle body.

Кроме того, заявляется вариант, в котором элемент перемещения седла выполнен в виде резьбы на наружной образующей поверхности втулки, при этом с одного торца втулки - со стороны поворотного запорного органа установлено уплотнение, а с другого торца выполнены пазы для вращения втулки.In addition, a variant is claimed in which the saddle displacement element is made in the form of a thread on the outer forming surface of the sleeve, and a seal is installed on one side of the sleeve — on the side of the rotary locking member, and grooves for rotating the sleeve are made on the other end.

Технический результат заявляемого шарового крана достигается за счет обеспечения равномерности распределения усилия герметизации по периметру седла и возможности регулировки усилия для уплотнения за счет возможности перемещения седла, в частности, с помощью резьбы, размещенной на наружной поверхности седла. Технический результат заключается также в снижении трудоемкости изготовления нижней опоры запорного органа в отличие от наиболее близкого аналога, что делало сложно достижимым увеличение долговечности в последнем. В наиболее близком аналоге нижняя опора была расположена эксцентрично оси запорного органа и требовала для своего изготовления сложного специального оборудования, значительных технологических усилий, что сильно осложняло практическое воплощение заявленного ранее решения. В заявляемом в настоящей заявке решении нижняя опора расположена по оси запорного органа. Ее изготовление не требует сложного оборудования, что упрощает достижение положительного результата - долговечности за счет равномерности распределения усилия уплотнения по седлу, которое достигается смещением отверстия в корпусе устройства для установки нижней опоры, которая, в свою очередь, при изготовлении также не требует сложного оборудования и сложных технологий.The technical result of the inventive ball valve is achieved by ensuring uniform distribution of the sealing force around the perimeter of the seat and the ability to adjust the force to seal due to the possibility of moving the seat, in particular, using a thread placed on the outer surface of the seat. The technical result also consists in reducing the complexity of manufacturing the lower support of the locking body, in contrast to the closest analogue, which made it difficult to achieve an increase in durability in the latter. In the closest analogue, the lower support was located eccentrically to the axis of the locking element and required sophisticated special equipment and considerable technological efforts for its manufacture, which greatly complicated the practical implementation of the previously announced solution. In the solution claimed in this application, the lower support is located along the axis of the locking member. Its manufacture does not require complex equipment, which simplifies the achievement of a positive result - durability due to the uniform distribution of the sealing force over the saddle, which is achieved by displacing the holes in the device housing for installing the lower support, which, in turn, also does not require complex equipment and complex technology.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства в положении "Закрыто".The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the device in the "Closed" position.

Заявляемый шаровой кран содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, крышку 4, поворотный запорный орган 5 с проходным каналом 6, имеющий верхнюю опору в виде двух параллельных штоков 7, установленных в отверстии 8, в котором размещен шпиндель 9, имеющий две плоские параллельные поверхности 10, взаимодействующие со штоками 7. Нижняя сферическая опора 11 установлена в отверстии 12, которое смещено в сторону седла 13 по оси патрубков 2 и 3 корпуса 1. Величина смещения нижней сферической опоры 11 и верхней опоры (штока 7) запорного органа 5 одинакова. Седло 13 выполнено в виде втулки и имеет на наружной поверхности резьбу 14 и цилиндрический участок 15 для герметизации уплотнением 16. С одного торца седла 13 установлено уплотнение 17, а с другого торца имеются пазы 18 для вращения седла 13 при настройке. Фиксация положения седла 13 осуществляется винтом 19.The inventive ball valve comprises a housing 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, a cover 4, a rotary locking element 5 with a passage channel 6 having an upper support in the form of two parallel rods 7 installed in the hole 8, in which the spindle 9 is placed, having two flat parallel surfaces 10 interacting with the rods 7. The lower spherical support 11 is installed in the hole 12, which is offset towards the saddle 13 along the axis of the nozzles 2 and 3 of the housing 1. The displacement of the lower spherical support 11 and the upper support (rod 7) of the locking member 5 is the same but. The saddle 13 is made in the form of a sleeve and has a thread 14 and a cylindrical section 15 on the outer surface for sealing with a seal 16. A seal 17 is installed at one end of the seat 13, and there are grooves 18 at the other end for rotation of the saddle 13 during adjustment. Fixing the position of the saddle 13 is carried out by screw 19.

Заявляемый шаровой кран работает следующим образом.The inventive ball valve operates as follows.

При перемещении шпинделя 9 вверх запорный орган 5 вначале отжимается от седла 13 за счет наклона своей оси, а затем поворачивается на 90° в положение "Открыто". При движении шпинделя 9 вниз все происходит в обратном порядке, т.е. запорный орган 5 вначале поворачивается на 90°, а затем прижимается к уплотнению 17 седла 13, обеспечивая герметичность перекрытия газового потока. Равенство величин смещения нижней и верхней опор позволяет установить в положение "Закрыто" ось запорного органа 5 параллельно седлу 13, что обеспечивает равномерность распределения усилия герметизации по периметру уплотнения 17 и уменьшает его износ.When moving the spindle 9 upward, the locking member 5 is first wrung out from the seat 13 due to the inclination of its axis, and then rotated 90 ° to the "Open" position. When the spindle 9 moves down, everything happens in the reverse order, i.e. the locking body 5 initially rotates 90 °, and then is pressed against the seal 17 of the seat 13, ensuring the tightness of the gas flow shutoff. The equality of the displacement of the lower and upper bearings allows you to set the closed position of the axis of the locking element 5 parallel to the seat 13, which ensures uniform distribution of the sealing force around the perimeter of the seal 17 and reduces its wear.

Так как нижняя опора расположена по оси вращения запорного органа, изготовление запорного органа не имеет технологических сложностей и не требует использования специальных приспособлений и нижняя опора может быть выполнена на станках универсального применения. При этом выполнение отверстий в корпусе под нижнюю опору со смещением относительно оси вращения шпинделя также технологически просто осуществимо. Это снижает трудоемкость и стоимость заявляемого шарового крана при повышении его срока службы.Since the lower support is located along the axis of rotation of the locking member, the manufacture of the locking member does not have technological difficulties and does not require the use of special devices, and the lower bearing can be performed on universal machines. At the same time, making holes in the housing for the lower support with an offset relative to the axis of rotation of the spindle is also technologically simple. This reduces the complexity and cost of the inventive ball valve while increasing its service life.

Claims

1. A ball valve comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in which a spindle is located, a rotary locking element with a passage channel and lower and upper bearings, the lower one being made spherical and installed in an opening made in the housing under the locking element, and the upper bearing is made with the possibility of displacement relative to the lower under the action of the spindle, the seat is sealed, and the seat is made in the form of a cylindrical sleeve, characterized in that the hole for the lower spherical support is offset towards la by the amount of displacement of the upper support and the seat is movable along the nozzle body.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the seat movement element is made in the form of a thread on the outer forming surface of the sleeve, while a seal is installed on one side of the sleeve, on the side of the rotary locking member, and grooves for rotating the sleeve are made on the other end .