RU2349817C2 - Pipeline valve o-ring - Google Patents
Pipeline valve o-ring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349817C2 RU2349817C2 RU2007117473/06A RU2007117473A RU2349817C2 RU 2349817 C2 RU2349817 C2 RU 2349817C2 RU 2007117473/06 A RU2007117473/06 A RU 2007117473/06A RU 2007117473 A RU2007117473 A RU 2007117473A RU 2349817 C2 RU2349817 C2 RU 2349817C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- sealing ring
- thin
- section
- hollow metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано, в частности, для обеспечения герметичности затворов шаровых кранов, предназначенных для эксплуатации на объектах магистральных газа- и нефтетрубопроводов, в химическом, энергетическом и транспортном машиностроении.The invention relates to valve engineering and can be used, in particular, to ensure the tightness of the valves of ball valves designed for operation on the main gas and oil pipelines, in chemical, energy and transport engineering.
С точки зрения пропускной способности и простоты эксплуатации шаровые краны идеально подходят для самых разных условий. Их применение, например, на магистральных трубопроводах позволяет повысить качество их эксплуатации. Являясь полнопроходной арматурой, имеющей цилиндрический проходной канал, соответствующий внутреннему диаметру трубопровода, шаровые краны имеют минимальное гидравлическое сопротивление движению транспортируемой среды, обеспечивают беспрепятственное прохождение дефектоскопов и различных очистительных устройств. Однако существуют такие условия эксплуатации, при которых применение шаровых кранов теоретически допустимо, но на сегодняшний день ограничено из-за невозможности обеспечения необходимого уровня безопасности. У шаровых кранов поверхности шарового затвора и седла, соприкасающиеся во время герметичного разобщения частей трубопровода, называются уплотнительными и являются запорной парой. Герметичность обеспечивается уплотнительными элементами, размещенными в седлах. В шаровом кране распределение напряжений/деформаций при его открывании и закрывании оказывает прямое воздействие на затвор, что при предельных нагрузках может вызвать эрозию уплотнительных элементов в месте дросселирования, особенно при абразивной и загрязненной рабочей среде. Поэтому к уплотнительным элементам (материалу и конструкции) предъявляются высокие требования. Они должны обладать достаточной прочностью, низким коэффициентом трения, высокой стойкостью к абразивному и кавитационному износу, имеющим место в момент открывания и закрывания крана за счет образования узкой щели между седлом и шаровым затвором. При этом они должны обеспечить постоянную и полную герметичность в затворе не только тогда, когда кран длительное время находится в открытом или закрытом состоянии, но и после нескольких циклов открытия-закрытия как при высоких, так и при низких температурах, а главное после функционирования в условиях длительного дросселирования при большом перепаде давления.In terms of throughput and ease of operation, ball valves are ideal for a wide variety of conditions. Their use, for example, on trunk pipelines can improve the quality of their operation. Being full bore fittings having a cylindrical bore channel corresponding to the inner diameter of the pipeline, ball valves have minimal hydraulic resistance to the movement of the transported medium, provide unhindered passage of flaw detectors and various cleaning devices. However, there are operating conditions under which the use of ball valves is theoretically acceptable, but today it is limited due to the inability to provide the necessary level of safety. For ball valves, the surfaces of the ball valve and seat contacting during the tight separation of the pipeline parts are called sealing and are a locking pair. Tightness is ensured by sealing elements located in the saddles. In a ball valve, the distribution of stresses / strains when it is opened and closed has a direct effect on the valve, which under extreme loads can cause erosion of the sealing elements at the throttle point, especially in an abrasive and contaminated working environment. Therefore, high demands are placed on the sealing elements (material and structure). They should have sufficient strength, low coefficient of friction, high resistance to abrasive and cavitation wear that occurs at the moment of opening and closing of the valve due to the formation of a narrow gap between the seat and ball valve. At the same time, they must ensure constant and complete tightness in the valve, not only when the valve has been open or closed for a long time, but also after several open-close cycles, both at high and low temperatures, and most importantly after functioning under conditions long throttling with a large pressure drop.
Известно седло запорного органа арматуры трубопроводной (RU №2206008 С1, 10.06.2003 г.), содержащее основу, расположенный со стороны запорного органа уплотнительный слой и проходное отверстие, при этом уплотнительный слой содержит металл, который находится в расплавленном состоянии при рабочей температуре использования арматуры и в твердом состоянии при нормальной температуре, и имеет мембрану, удерживающую расплавленный металл. Известное устройство имеет ограниченное применение. Оно не может быть применено на магистральных трубопроводах для транспортировки газа и нефти по причинам взрывоопасности. Не может быть применено в химическом и энергетическом машиностроении в силу сложности и большой стоимости эксплуатации. Поэтому с точки зрения надежности привлекательными выглядят трубчатые уплотнения.Known saddle locking element of the valves of the pipeline (RU No. 2206008 C1, 06/10/2003), containing a base located on the side of the locking element of the sealing layer and the passage hole, while the sealing layer contains metal, which is in the molten state at the operating temperature of use of the valve and in the solid state at normal temperature, and has a membrane holding the molten metal. The known device has limited use. It cannot be used on trunk pipelines for transporting gas and oil for explosive reasons. It cannot be used in chemical and power engineering due to the complexity and high cost of operation. Therefore, from the point of view of reliability, tubular seals look attractive.
Известно уплотнение для фланцевого соединения (SU №300689 А1, 07.04.1971 г.), содержащее тонкостенное полое металлическое кольцо с наполнителем, в качестве которого применено вещество, изменяющее объем при переходе из одного агрегатного состояния в другое, при этом тонкостенное металлическое кольцо снабжено устройством для нагрева и/или охлаждения наполнителя. В этом уплотнении упругость достигается за счет создания плотного контакта наполнителя с тонкостенным металлическим кольцом путем изменения объема наполнителя при изменении его агрегатного состояния. Известное устройство требует наличия средства, которое могло бы отслеживать изменение контактного давления в месте контакта металлического кольца с уплотняемыми поверхностями при изменении температуры окружающей среды.A seal is known for a flange connection (SU No. 300689 A1, 04/07/1971), containing a thin-walled hollow metal ring with a filler, which is used as a substance that changes volume during the transition from one state of aggregation to another, while the thin-walled metal ring is equipped with a device for heating and / or cooling the filler. In this seal, elasticity is achieved by creating a tight contact of the filler with a thin-walled metal ring by changing the volume of the filler when its aggregate state changes. The known device requires a means that could track the change in contact pressure at the point of contact of the metal ring with the sealing surfaces when the ambient temperature changes.
Известно уплотнение, выполненное в виде тонкостенного трубчатого элемента (US №4067585 А, 10.01.1978 г.). Трубчатый элемент имеет в поперечном сечении нечетное число изгибов, сопряженных своими концами. Выступы соседних изгибов обращены в разные стороны. Наружные края изгибов образуют плоские поверхности, перпендикулярные продольной оси трубчатого элемента. При осевом сжатии трубчатый элемент упруго деформируется при линейной зависимости деформации от усилия сжатия. При снижении усилия сжатия трубчатый элемент упруго восстанавливает свою первоначальную высоту. Изготовление такого уплотнения, имеющего гофрообразную наружную поверхность, сложная техническая проблема.Known seal made in the form of a thin-walled tubular element (US No. 4067585 A, 01/10/1978). The tubular element has in cross section an odd number of bends mating at its ends. The protrusions of adjacent bends are turned in different directions. The outer edges of the bends form flat surfaces perpendicular to the longitudinal axis of the tubular element. Under axial compression, the tubular element elastically deforms when the strain is linearly dependent on the compression force. With a decrease in compression force, the tubular element resiliently restores its original height. The manufacture of such a seal having a corrugated outer surface is a complex technical problem.
Известно седло трубопроводной арматуры (SU №1798576 А1, 28.02.93 г.), уплотнение которого выполнено в виде металлического пустотелого полутора, края которого введены в канавки седла. Учитывая, что полутор должен одновременно обладать жесткостью и упругостью, его установка в седло вызовет определенные трудности. Эти трудности возрастут при проведении ремонтных работ на арматуре в полевых условиях.Known saddle pipe fittings (SU No. 1798576 A1, 02/28/93), the seal of which is made in the form of a metal hollow and a half, the edges of which are introduced into the grooves of the saddle. Given that a half must simultaneously have rigidity and elasticity, its installation in the saddle will cause certain difficulties. These difficulties will increase during repair work on valves in the field.
Поэтому более предпочтительными являются уплотнительные элементы, образованные металлической оболочкой и наполнителем, заключенным в металлическую оболочку, поскольку их установка проще.Therefore, sealing elements formed by a metal sheath and a filler enclosed in a metal sheath are more preferred, since their installation is simpler.
Известен уплотнительный элемент для соединений, находящихся под воздействием высоких температур (FR №2476259, 21.08.1981 г., GB №2069631, 26.08.1981 г.), образованный металлической оболочкой и наполнителем, заключенным в эту оболочку. Металлическая оболочка выполнена в форме кольцеобразного кожуха, имеющего в поперечном сечении форму кольца, концы которого, вытянутые вдоль кожуха, сварены между собой. В известной конструкции трудно обеспечить полное совпадение наружного профиля наполнителя с внутренним профилем кольцеобразного кожуха. Как следствие - неравномерная упругость по периметру уплотнительного элемента.Known sealing element for compounds exposed to high temperatures (FR No. 2476259, 08.21.1981, GB No. 2069631, 08.28.1981), formed by a metal shell and a filler enclosed in this shell. The metal shell is made in the form of an annular casing having a ring shape in cross section, the ends of which, elongated along the casing, are welded together. In the known construction, it is difficult to ensure that the external profile of the filler is fully consistent with the internal profile of the annular casing. As a result, uneven elasticity around the perimeter of the sealing element.
Известно уплотнение для фланцевого соединения (JP №59-1904, 14.01.1984 г.), которое состоит из упругого и жесткого колец, объединенных в единое целое тонкой оболочкой из пластического металла. Жесткое кольцо служит направляющей при деформировании упругого кольца, деформация которого происходит при сжатии фланцевого соединения. Уплотнение сложно в изготовлении, а наличие в уплотнении жесткого кольца увеличивает его поперечные размеры, поэтому его не представляется возможным применить в качестве уплотнительного элемента в шаровых кранах.A seal is known for a flange joint (JP No. 59-1904, 01/14/1984), which consists of elastic and rigid rings combined into a single unit with a thin shell made of plastic metal. A rigid ring serves as a guide when deforming an elastic ring, the deformation of which occurs when the flange joint is compressed. Sealing is difficult to manufacture, and the presence of a rigid ring in the seal increases its transverse dimensions, so it is not possible to use it as a sealing element in ball valves.
Опыт эксплуатации уплотнений из расширенного графита показал, что он наиболее полно отвечает требованиям обеспечения герметичности узлов арматуры, поскольку материал не стареет, не затвердевает, его свойства не изменяются в процессе длительной эксплуатации. Известно уплотнение (JP №2-62749, 26.12.1990 г.), содержащее пленочную трубчатую оболочку из аустенитной нержавеющей стали, заполненную упругой набивкой из расширенного графита. Два края оболочки герметично сварены между собой. Приложенное к прокладке усилие затяжки в силу эластичности наружной оболочки полностью воспринимается упругой набивкой. Механизм герметизации такой уплотнительной прокладки практически ничем не отличается от механизма герметизации сальниковых набивок. Ее деформация в основном происходит за счет наличия воздушных пор в упругой набивке. В силу этого упругость такого уплотнения мала, поэтому не может быть применена в качестве уплотнения шарового крана.The operating experience of expanded graphite seals has shown that it most fully meets the requirements for ensuring the tightness of reinforcement units, since the material does not age, does not harden, its properties do not change during long-term operation. A seal is known (JP No. 2-62749, 12.26.1990) containing a tubular film sheath made of austenitic stainless steel filled with an expanded packing of expanded graphite. Two edges of the shell are hermetically welded together. The tightening force applied to the gasket due to the elasticity of the outer shell is fully perceived by the elastic packing. The sealing mechanism of such a gasket is practically no different from the sealing mechanism of stuffing box packing. Its deformation mainly occurs due to the presence of air pores in the elastic packing. Due to this, the elasticity of such a seal is small, therefore, cannot be used as a seal of a ball valve.
Известно металлическое уплотнительное кольцо (US №5622372, 22.04.1997 г.), содержащее металлическую трубу, свернутую в кольцо, и заключенный в металлическую трубу сердечник из композиционного материала. Согласно изобретению вставляемый в трубу сердечник образуют путем придания полосе композиционного материала цилиндрической формы (спирали) и соединения концов этой полосы друг с другом. Плотность сформированного таким образом сердечника ниже плотности исходного материала за счет образования воздушных пустот в спирали. При приложении усилия затяжки к такому уплотнительному кольцу в начальный момент происходит только деформация металлической трубы. По мере достижения трубой определенной величины поверхности контактирования с уплотняемыми поверхностями (определенной величины относительного объемного сжатия) начинается упругая деформация сердечника. Таким образом, деформация уплотнительного кольца оказывается разделенной на две стадии: первоначальная деформация одной металлической трубы и только после достижения этой деформации определенной величины, когда внутренняя поверхность металлической трубы войдет в плотный контакт с сердечником, наступает совместная деформация металлической трубы и сердечника. Следствием этого является пониженная упругость уплотнительного кольца.A metal o-ring is known (US No. 5622372, 04/22/1997) containing a metal pipe rolled into a ring and a core made of composite material enclosed in a metal pipe. According to the invention, the core inserted into the pipe is formed by giving the strip of composite material a cylindrical shape (spiral) and connecting the ends of this strip to each other. The density of the core thus formed is lower than the density of the starting material due to the formation of air voids in the spiral. When a tightening force is applied to such a sealing ring, only the deformation of the metal pipe occurs at the initial moment. As the pipe reaches a certain value of the contact surface with the surfaces being sealed (a certain value of relative volume compression), elastic deformation of the core begins. Thus, the deformation of the sealing ring is divided into two stages: the initial deformation of one metal pipe and only after reaching this deformation of a certain value, when the inner surface of the metal pipe comes into close contact with the core, the joint deformation of the metal pipe and the core occurs. The consequence of this is a reduced elasticity of the sealing ring.
Наиболее близким по своей технической сущности по отношению к заявляемому изобретению является металлическое уплотнительное кольцо (RU №2218495 С1, 10.12.2003 г.), содержащее кольцеобразную трубчатую оболочку и заключенный в нее сердечник. Сердечник выполнен из отдельных блоков, спрессованного порошка из фольги расширенного графита, прокатанной до плотности 0,6-1,2 г/см3, причем блоки сердечника, установленные в металлической трубе с натягом, представляют собой таблетки и/или цилиндрические стержни.The closest in technical essence to the claimed invention is a metal sealing ring (RU No. 2218495 C1, 12/10/2003), containing an annular tubular shell and a core enclosed in it. The core is made of separate blocks, pressed powder from expanded graphite foil, rolled to a density of 0.6-1.2 g / cm 3 , and the core blocks installed in the tightened metal pipe are tablets and / or cylindrical rods.
В известном металлическом уплотнительном кольце в трубчатую оболочку сначала устанавливают с натягом спрессованные из расширенного графита блоки, а затем осуществляют ее изгиб на кольцо. При этом внутренняя сторона трубчатой оболочки испытывает напряжение сжатия, а наружная - напряжение растяжения. В силу этого плотность блоков расширенного графита претерпит изменение. С внутренней стороны уплотнительного кольца плотность каждого графитового блока будет увеличена, и это изменение плотности будет постепенно меняться до нейтральной линии изгиба уплотнительного кольца. С наружной же стороны уплотнительного кольца за счет ее удлинения контакт между соседними блоками будет нарушен. Поэтому такое уплотнение будет иметь неравномерную плотность в поперечном сечении, а поэтому плотность контакта шарового затвора и седла будет неравномерной, что скажется на герметичности соединения.In the known metal sealing ring, the blocks pressed from expanded graphite are first fitted with an interference fit into the tubular casing, and then bent onto the ring. In this case, the inner side of the tubular shell undergoes compression stress, and the outer side experiences tensile stress. Due to this, the density of expanded graphite blocks will undergo a change. On the inside of the o-ring, the density of each graphite block will be increased, and this change in density will gradually change to the neutral bend line of the o-ring. On the outside of the sealing ring due to its extension, the contact between adjacent blocks will be broken. Therefore, such a seal will have an uneven density in the cross section, and therefore the contact density of the ball valve and the seat will be uneven, which will affect the tightness of the connection.
Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, заключается в обеспечении равномерной плотности в поперечном сечении уплотнительного кольца.The technical result achieved by the claimed invention is to ensure uniform density in the cross section of the sealing ring.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать конструкцию уплотнительного кольца трубопроводной арматуры, в частности, для шаровых кранов.The basis of the present invention was the task of developing the design of the sealing ring of pipe fittings, in particular for ball valves.
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры, содержащем тонкостенное полое металлическое кольцо с установленным внутри него наполнителем, согласно изобретению наполнитель образован путем спиральной намотки фольги расширенного графита на кольцо с последующим обжимом его до внутреннего поперечного сечения тонкостенного полого металлического кольца, которое выполнено в форме кольцеобразного кожуха с профилированной полостью и средства ее перекрытия с возможностью их соединения между собой.The technical result is achieved in that in a sealing ring of pipe fittings containing a thin-walled hollow metal ring with a filler installed inside it, according to the invention, the filler is formed by spiral winding of expanded graphite foil onto the ring, followed by crimping it to the inner cross section of the thin-walled hollow metal ring, which is made in the form of an annular casing with a profiled cavity and means for its overlapping with the possibility of their connection between wallpaper.
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры профилированная полость кольцеобразного кожуха выполнена U-образной, а средство ее перекрытия - в виде плоского кольца.The technical result is achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings, the profiled cavity of the annular casing is made U-shaped, and the means for its overlap is in the form of a flat ring.
Технический результат достигается также тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры кольцеобразный кожух с профилированной полостью и средство ее перекрытия выполнены в виде зеркальных полуторов с лопастями, расположенными по их краям.The technical result is also achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings, an annular casing with a profiled cavity and a means for its overlap are made in the form of mirror one and a half with blades located at their edges.
Технический результат достигается также тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры средство перекрытия профилированной полости кольцеобразного кожуха выполнено в виде двух диаметрально расположенных лопастей, расположенных на кольцеобразном кожухе.The technical result is also achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings, the means for overlapping the profiled cavity of the annular casing are made in the form of two diametrically arranged blades located on the annular casing.
Технический результат достигается также тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры кольцеобразный кожух с профилированной полостью и средство ее перекрытия в поперечном сечении представляют собой круг.The technical result is also achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings, the annular casing with a profiled cavity and the means for its overlapping in cross section are a circle.
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры кольцеобразный кожух с профилированной полостью и средство ее перекрытия в поперечном сечении представляют собой эллипсоидный овал.The technical result is achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings, the annular casing with a profiled cavity and the means for its overlapping in cross section are an ellipsoidal oval.
Технический результат достигается также тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры фольга расширенного графита выполнена либо гладкой, либо тисненой.The technical result is also achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings expanded graphite foil is made either smooth or embossed.
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры фольга расширенного графита прокатана до плотности 0,6-1,2 г/см3.The technical result is achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings expanded graphite foil is rolled to a density of 0.6-1.2 g / cm 3 .
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры обжим кольца из фольги расширенного графита до поперечного сечения тонкостенного полого металлического кольца осуществлен до плотности 1,2-1,8 г/см3.The technical result is achieved by the fact that in the sealing ring of the pipe fittings, the compression of the expanded graphite foil ring to the cross section of a thin-walled hollow metal ring is carried out to a density of 1.2-1.8 g / cm 3 .
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном кольце трубопроводной арматуры тонкостенное полое металлическое кольцо выполнено из любого нижеуказанного материала: аустенитной нержавеющей стали, никеля, инконеля, алюминия, титана.The technical result is achieved in that in the sealing ring of the pipe fittings, a thin-walled hollow metal ring is made of any of the following material: austenitic stainless steel, nickel, inconel, aluminum, titanium.
Отличительная особенность заявляемого уплотнительного кольца трубопроводной арматуры состоит в том, что наполнитель изготовлен в соответствии с поперечным сечением тонкостенного полого металлического кольца путем спиральной намотки фольги расширенного графита на кольцо с последующим обжимом до нужного профиля, а тонкостенное полое металлическое кольцо выполнено в виде кольцеобразного кожуха с профилированной полостью и средства ее перекрытия с возможностью их соединения между собой. В результате такое уплотнительное кольцо имеет везде одну и ту же плотность. Поэтому плотность контакта шарового затвора и седла будет одинаковой по всему пятну контакта, что обеспечит надежную герметичность соединения.A distinctive feature of the inventive sealing ring of pipe fittings is that the filler is made in accordance with the cross section of a thin-walled hollow metal ring by spiral winding expanded graphite foil onto the ring, followed by crimping to the desired profile, and the thin-walled hollow metal ring is made in the form of an annular casing with a profiled cavity and means of its overlapping with the possibility of their connection with each other. As a result, such an o-ring has the same density everywhere. Therefore, the contact density of the ball valve and the seat will be the same throughout the contact patch, which will ensure reliable tightness of the connection.
Эти и другие особенности заявляемого изобретения будут приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:These and other features of the claimed invention will be given below with reference to the accompanying drawings, which depict:
фиг.1 - принципиальная конструкция шарового крана,figure 1 - the basic design of a ball valve,
фиг.2 - место А (фиг.1),figure 2 - place a (figure 1),
фиг.3 - уплотнительное кольцо трубопроводной арматуры,figure 3 - the sealing ring of the pipe fittings
фиг.4 - разрез по Б-Б (фиг.3),figure 4 is a section along BB (figure 3),
фиг.5 - разрез по Б-Б (вариант),5 is a section along BB (option),
фиг.6 - разрез по Б-Б (вариант),6 is a section along BB (option),
фиг.7 - разрез по Б-Б (вариант),Fig.7 is a section along BB (option),
фиг.8 - вариант объединения кольцеобразного кожуха с нажимным кольцом,Fig.8 is a variant of combining an annular casing with a pressure ring,
фиг.9 - вариант объединения кольцеобразного кожуха с нажимным кольцом.Fig.9 is a variant of combining an annular casing with a pressure ring.
Шаровой кран 1 (фиг.1) содержит корпус 2, выполненный с центральной полостью 3 и соединенными с ней цилиндрическими радиальными каналами 4. В центральной полости 3 соосно расположена шаровая пробка 5 с каналом 6, перпендикулярным оси 7 вращения шаровой пробки. Поворот шаровой пробки 5 осуществляют приводом 8. Ось 7 и канал 6 проходят через центр шаровой поверхности. В радиальных каналах 4 корпуса 2 вплотную к шаровой пробке 5 установлены седла, выполненные в виде уплотнительных колец 9 и нажимных колец 10 (фиг.2). Предварительное прижатие уплотнительных колец 9 к уплотнительной поверхности шаровой пробки 5 осуществлено с помощью присоединительных фланцев 11, действующих в осевом направлении на нажимные кольца 10. Регулировку усилия прижима осуществляют с помощью сменных прокладок 12, устанавливаемых между корпусом 2 и фланцами 11, закрепленных на корпусе 2 с обеих его сторон. Фланцы 11 замыкают конструкцию и образуют шаровой кран в сборе (фиг.1).The ball valve 1 (Fig. 1) contains a housing 2 made with a central cavity 3 and cylindrical radial channels 4 connected to it. A ball plug 5 is coaxially located in the central cavity 3 with a channel 6 perpendicular to the axis of rotation of the ball plug 7. The rotation of the ball plug 5 is carried out by the drive 8. The axis 7 and the channel 6 pass through the center of the ball surface. In the radial channels 4 of the housing 2 close to the ball plug 5 mounted saddles made in the form of sealing
Уплотнительное кольцо трубопроводной арматуры 9 (фиг.3) содержит тонкостенное полое металлическое кольцо 13 с наполнителем 14, при этом тонкостенное полое металлическое кольцо выполнено в виде кольцеобразного кожуха 15 с профилированной полостью 16 и средства ее перекрытия 17 с возможностью их соединения между собой (фиг.4).The sealing ring of the pipe fittings 9 (Fig. 3) contains a thin-walled
Профилированная полость кольцеобразного кожуха может быть выполнена U-образной 18, а средство ее перекрытия - в виде плоского кольца 19 (фиг.4). Кольцеобразный кожух с профилированной полостью и средство ее перекрытия могут быть выполнены в виде зеркальных полуторов 20 с лопастями 21, расположенными по их краям (фиг.5). Средство перекрытия профилированной полости кольцеобразного кожуха может быть выполнено в виде двух диаметрально расположенных лопастей 22, расположенных на кольцеобразном кожухе 15 (фиг.6). Кольцеобразный кожух с профилированной полостью и средство ее перекрытия в поперечном сечении могут представлять собой круг 23 (фиг.6). Кольцеобразный кожух с профилированной полостью и средство ее перекрытия в поперечном сечении могут представлять собой эллипсоидный овал 24 (фиг.7). В зависимости от типа кольцеобразного кожуха и средства перекрытия его профилированной полости наполнитель в поперечном сечении может представлять собой либо круг (фиг.5, 6), либо эллипсоидный овал (фиг.7), либо U-образное сечение (фиг.4). Кольцеобразный кожух может быть соединен с нажимным кольцом 10 (фиг.8, 9). Выбор формы профилированной полости кольцеобразного кожуха и средства ее перекрытия определяются целым рядом факторов, в частности предполагаемыми размерами уплотнительного кольца, параметрами уплотняемой среды, технической возможностью и экономической целесообразностью изготовления наполнителя той или иной поперечной формы.The profiled cavity of the annular casing can be made U-shaped 18, and the means for its overlap in the form of a flat ring 19 (figure 4). An annular casing with a profiled cavity and a means for its overlapping can be made in the form of mirror half-and-
Наполнитель 14 образован путем спиральной намотки фольги расширенного графита на кольцо с последующим его обжимом до внутреннего поперечного сечения тонкостенного полого металлического кольца 13. В силу этого, обеспечивается одинаковый контакт наполнителя с тонкостенным полым металлическим кольцом по всей его длине, в котором он заключен. В результате уплотнительное кольцо будет иметь по всей своей длине постоянную плотность, а плотность контакта шарового затвора и седла будет одинаковой по всему пятну контакта, что обеспечивает надежную герметичность шарового крана. Соединение кольцеобразного кожуха и средства перекрытия профилированной полости кожуха осуществляется сваркой.The
Тонкостенное полое металлическое кольцо 13 может быть выполнено либо из аустенитной нержавеющей стали, либо никеля, либо инконеля, либо алюминия, либо титана. Выбор материала кольца 13 определяется средой и условиями эксплуатации.Thin-walled
При навивке кольца из фольги расширенного графита, в зависимости от требуемого диаметра уплотнительного кольца трубопроводной арматуры, используют либо гладкую, либо тисненую. Тисненая фольга используется при изготовлении уплотнительных колец небольшого размера, поскольку тисненая структура фольги позволяет изогнуть ее на меньший диаметр без ее разрушения. При изготовлении уплотнительных колец значительных размеров используют гладкую фольгу, как имеющую меньшую стоимость.When winding rings of expanded graphite foil, depending on the required diameter of the sealing ring of the pipe fittings, either smooth or embossed is used. Embossed foil is used in the manufacture of small o-rings, since the embossed structure of the foil allows it to be bent to a smaller diameter without breaking it. In the manufacture of o-rings of considerable size, smooth foil is used, as having a lower cost.
Фольга расширенного графита может иметь плотность от 0,2 г/см3 до 2 г/см3, но наиболее предпочтительной для изготовления прокладки является фольга плотностью 0,6-1,2 г/см3. Нижний предел плотности обусловлен тем, что ниже этой величины графитовая фольга не обладает механической прочностью, достаточной для манипулирования с ней техническими средствами без ее разрушения. Верхний предел обусловлен тем, что при навивке кольца из такой графитовой фольги при ее обжиме до поперечного сечения тонкостенного полого металлического кольца не достичь качественного соединения слоев фольги между собой с образованием монолитной конструкции наполнителя.The expanded graphite foil may have a density of from 0.2 g / cm 3 to 2 g / cm 3 , but the foil with a density of 0.6-1.2 g / cm 3 is most preferred for the manufacture of the gasket. The lower density limit is due to the fact that below this value graphite foil does not have mechanical strength sufficient to manipulate it with technical means without destroying it. The upper limit is due to the fact that when winding a ring of such graphite foil when it is crimped to a cross section of a thin-walled hollow metal ring, it is not possible to achieve a high-quality connection of the foil layers with each other with the formation of a monolithic filler design.
Обжим кольца из фольги расширенного графита до поперечного сечения тонкостенного полого металлического кольца осуществляют до плотности 1,2-1,8 г/см3. При плотности расширенного графита 1,8 г/см3 упругая деформация наполнителя находится в пределах 10% от высоты наполнителя. Поэтому при небольших размерах уплотнительных колец целесообразно осуществлять обжим навитого кольца из фольги расширенного графита до 1,8 г/см3. До такой же плотности необходимо осуществить обжим кольца из фольги расширенного графита для уплотнительных колец, работающих в системах со значительным перепадом температур.Compression of a ring of expanded graphite foil to a cross section of a thin-walled hollow metal ring is carried out to a density of 1.2-1.8 g / cm 3 . When the density of expanded graphite is 1.8 g / cm 3, the elastic deformation of the filler is within 10% of the height of the filler. Therefore, with the small size of the sealing rings, it is advisable to crimp the wound ring of expanded graphite foil to 1.8 g / cm 3 . Up to the same density, it is necessary to crimp the expanded graphite foil rings for o-rings operating in systems with a significant temperature difference.
Заявляемое уплотнительное кольцо 9 позволило упростить типичный шаровой кран. Прежде всего потому, что уплотнительное кольцо 9 является седлом. Это позволило деформацию уплотнительного кольца 9 осуществить присоединительным фланцем 11, а требуемую величину деформации уплотнительного кольца обеспечить сменной прокладкой 12, устанавливаемой между корпусом 2 шарового крана и присоединительным фланцем 11. Благодаря этому можно получить с большой точностью требуемую упругую деформацию уплотнительного кольца, а следовательно, обеспечить постоянный контакт уплотнительного кольца с уплотняемой поверхностью шаровой пробки. При этом этот контакт будет иметь развитую поверхность, поскольку в результате деформации тонкостенное полое металлическое кольцо изменит свою форму и пятно контакта его с уплотняемой поверхностью шаровой пробки возрастет. При этом наполнитель 14, поскольку он образован из расширенного графита, в результате воздействия на него присоединительного фланца, его деформации становится упругой деформацией, которая отслеживает любые изменения в характере взаимодействия уплотнительного кольца с уплотняемой поверхностью шаровой пробки.The
Заявляемое изобретение может быть использовано не только в качестве уплотнения шарового крана. Оно может быть применено, например, в качестве уплотнения соединительного узла трубопроводов, запорного вентиля, фланцевого соединения.The claimed invention can be used not only as a seal ball valve. It can be used, for example, as a seal on the connecting pipe assembly, shut-off valve, flange connection.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007117473/06A RU2349817C2 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Pipeline valve o-ring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007117473/06A RU2349817C2 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Pipeline valve o-ring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007117473A RU2007117473A (en) | 2008-11-20 |
| RU2349817C2 true RU2349817C2 (en) | 2009-03-20 |
Family
ID=40240934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007117473/06A RU2349817C2 (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Pipeline valve o-ring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2349817C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102501001A (en) * | 2011-09-29 | 2012-06-20 | 张谭伟 | New technology for processing ball valve from stainless steel tube or other metal tubes |
| RU2507022C2 (en) * | 2012-04-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" | Method of fabricating seal rings |
-
2007
- 2007-05-10 RU RU2007117473/06A patent/RU2349817C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102501001A (en) * | 2011-09-29 | 2012-06-20 | 张谭伟 | New technology for processing ball valve from stainless steel tube or other metal tubes |
| RU2507022C2 (en) * | 2012-04-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" | Method of fabricating seal rings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007117473A (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5407214A (en) | Fire barrier gasket seal | |
| CA2791330A1 (en) | Anti-extrusion sealing system for the outlet of a plastic-lined compressed gas cylinder | |
| US11841092B2 (en) | Stem seals with triangular rings | |
| MX2011013163A (en) | Fluid valves having dynamic valve trim joints. | |
| RU2695551C1 (en) | Rotary butterfly gate with triple eccentricity | |
| US5586749A (en) | Composite polyethylene and transition valve | |
| RU2349817C2 (en) | Pipeline valve o-ring | |
| CN206338514U (en) | A kind of flange sealing structure for being applied to bear external and internal pressure simultaneously | |
| KR101554322B1 (en) | Manufacturing method of spring type gasket having kammprofile | |
| EA007193B1 (en) | Annular-gap seal for a valve | |
| BE1008953A4 (en) | Ring seal metal. | |
| JP5714964B2 (en) | Spiral gasket | |
| EP0187606B1 (en) | Sealing ring for application to flat surfaces, and method of producing the same | |
| KR101527569B1 (en) | Manufacturing method of rubber o-ring type gasket having kammprofile | |
| RU2372538C1 (en) | Sealing ring for packing box | |
| RU2138715C1 (en) | Sealing unit for locking-regulating fitting stem | |
| JP2006207767A (en) | Seal packing | |
| EP3372875B1 (en) | Ball valve | |
| RU2272203C1 (en) | Sealing spacer | |
| RU2218495C1 (en) | Metal sealing ring | |
| CN211975952U (en) | Track ball valve with valve seat capable of being replaced online | |
| RU56532U1 (en) | VALVE BLOCK | |
| RU2197657C1 (en) | Fixed joint sealing device | |
| RU2197658C1 (en) | Fixed joint sealing device | |
| KR101554320B1 (en) | Manufacturing method of rubberspring type gasket having kammprofile |