RU2617520C1

RU2617520C1 - Ball cock

Info

Publication number: RU2617520C1
Application number: RU2016120371A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Вахрамов
Original assignee: Николай Александрович Вахрамов; Харитонов Николай Викторович; Канаев Александр Николаевич
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-04-25

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: during a power failure and power plant protection system deenergized floating sleeve under the action of axial movement of the spring moves up and disengages from the projections of the intermediate shaft. The actuator drive shaft is released from connection with intermediate shaft. The spring rails are able to turn over the tooth disc with the intermediate shaft up to 90° degrees and set the ball valve ball valve to the "CLOSED". During the rotation of the ball valve, the resiliently sealing element does not contact the spherical surface of the annular element, which eliminates wear and ensures sealing of the sealing joint during the entire operational period. On the outer surface of the annular element, in the immediate vicinity of the seal, a narrow annular band is provided which provides the angular and axial mobility of the annular element. On the outer surface of the ball valve, a groove is formed in the form of a part of the spherical sector and a rectangular groove for mounting an annular sealing element. The diametral size of the annular band exceeds the diametrical size of the sealing joint to form an annular gasostatic pressure pad.

EFFECT: increase of safety of power units due to automatic instantaneous closing of the ball valve in case of power failure while ensuring the tightness of the sealing joint of the latter.

4 dwg

Description

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и может быть использовано для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (природный газ) в энергетических котлоагрегатах.The invention relates to electric actuators used, in particular, in fuel supply systems of power boilers and gas consuming systems, and can be used to provide explosion-proof and economical combustion of hydrocarbon fuel (natural gas) in power boilers.

Обеспечение взрывобезопасности и эффективного сжигания природного газа регламентируется Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления».Ensuring explosion safety and efficient burning of natural gas is regulated by the Federal Norms and Rules in the Field of Industrial Safety "Safety Rules for Gas Distribution and Gas Consumption Networks".

Правила указывают на необходимость установки быстрозапорной (время срабатывания менее 1 с) трубопроводной арматуры с классом герметичности «А» на газоподающих магистралях.The rules indicate the need to install quick-stop (response time less than 1 s) pipe fittings with a tightness class “A” on the gas supply lines.

Известны различные конструкции запорных и запорно-регулирующих кранов, отличающихся по типу затвора (шаровой, цилиндрический, конусный) и типу привода - электрический, электромагнитный, пневматический, гидравлический, ручной (Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. - Л.: Машиностроение, 1987, с. 68).There are various designs of shut-off and shut-off and control valves, differing in the type of shutter (ball, cylindrical, conical) and the type of actuator - electric, electromagnetic, pneumatic, hydraulic, manual (Gurevich D.F., Shpakov O.N. . - L.: Mechanical Engineering, 1987, p. 68).

В настоящее время используются шаровые краны, у которых в качестве уплотнения шарового затвора используются фторопластовые элементы.At present, ball valves are used, in which fluoroplastic elements are used as ball valve seals.

Вопрос получения и главное сохранения требуемого класса герметичности шарового затвора при циклическом режиме (открыто, закрыто) работы актуален из-за износа фторопластовых элементов.The issue of obtaining and most importantly maintaining the required class of tightness of the ball valve during cyclic operation (open, closed) is relevant due to wear of the fluoroplastic elements.

Износ вызван воздействием технологических погрешностей изготовления (биение, шероховатость, отклонение от формы) деталей, образующих уплотнительный стык.Depreciation is caused by the influence of manufacturing manufacturing errors (runout, roughness, deviation from the shape) of parts forming a sealing joint.

Известен шаровой регулирующий кран, содержащий корпус, шаровой запорный элемент со шпинделем, который связан с приводным валом электропривода. Кран предназначен для автоматического управления расходом жидкостей в трубопроводах (кран шаровой регулирующий с электроприводом производства ОАО НИПОМ; http://WWW/nipom.ru/armature/11ng902.html).Known ball control valve comprising a housing, a ball locking element with a spindle, which is connected with the drive shaft of the electric drive. The crane is designed for automatic control of the flow of liquids in pipelines (a ball-regulating valve with an electric drive manufactured by NIPOM; http: //WWW/nipom.ru/armature/11ng902.html).

К недостаткам этого крана следует отнести невозможность мгновенного (менее 1 с) автоматического закрытия крана при прекращении подачи электроэнергии, что может привести к аварийной ситуации при работе с агрессивными и взрывоопасными средами.The disadvantages of this crane include the impossibility of instantly (less than 1 s) automatic closing of the crane when the power is cut off, which can lead to an emergency when working with aggressive and explosive atmospheres.

Известен шаровой кран, содержащий корпус, шаровой запорный элемент со шпинделем, электропривод с приводным валом. Между корпусом и электроприводом установлен пустотелый цилиндр с основанием и крышкой, внутри которого размещен промежуточный вал, сопряженный с возможностью передачи крутящего момента со шпинделем и муфтой сцепления. При этом муфта сцепления сопряжена с плавающим в аксиальном направлении фланцем, который в свою очередь жестко связан с цилиндрической пружиной, закрепленной на основании цилиндра. При этом муфта сцепления может входить в зацепление при передаче крутящего момента с приводным валом электропривода. Кроме этого, на крышке цилиндра закреплена шарнирная пластина, сопряженная с плавающим фланцем и сердечником электромагнита. Пластина может складываться при аксиальном перемещении плавающего фланца (патент РФ №2364777 С1, МПК F16K 5/06, 31/02, 20.11.2007).Known ball valve comprising a housing, a ball locking element with a spindle, an electric drive with a drive shaft. Between the body and the electric drive there is a hollow cylinder with a base and a cover, inside of which there is an intermediate shaft, coupled with the possibility of transmitting torque to the spindle and clutch. In this case, the clutch is coupled with a flange floating in the axial direction, which in turn is rigidly connected with a coil spring fixed to the base of the cylinder. In this case, the clutch may engage when transmitting torque to the drive shaft of the electric drive. In addition, a hinged plate is attached to the cylinder cover, coupled with a floating flange and the core of the electromagnet. The plate can be folded during axial movement of the floating flange (RF patent No. 2364777 C1, IPC F16K 5/06, 31/02, 11/20/2007).

К недостаткам указанного устройства следует отнести:The disadvantages of this device include:

- во-первых, несвойственная для цилиндрической пружины функция создания крутящего момента путем закручивания относительно собственной оси может привести к релаксации упругих свойств;- firstly, the function of creating a torque unusual for a cylindrical spring by twisting about its own axis can lead to relaxation of the elastic properties;

- во-вторых, ассиметрично установленная шарнирная пластина создает изгибающий момент, который может привести к перекосу плавающего фланца и, как следствие, заклиниванию последнего в процессе осевого перемещения;- secondly, the asymmetrically mounted hinge plate creates a bending moment, which can lead to a skew of the floating flange and, as a result, jamming of the latter during axial movement;

- в-третьих, нарушение герметичности крана из-за износа фторопластовых уплотнительных колец.- thirdly, the violation of the tightness of the valve due to wear of the PTFE sealing rings.

Указанные недостатки приведут к аварийной ситуации при обесточивании энергетического блока, работающего на природном газе.These shortcomings will lead to an emergency when the power unit running on natural gas is de-energized.

Известен шаровой кран, содержащий корпус, шаровой запорный элемент со шпинделем, электропривод с приводным валом, пустотелый цилиндр с основанием и крышкой. Внутри цилиндра установлен промежуточный вал, сопряженный со шпинделем шарового крана устройством передачи крутящего момента. На промежуточном валу установлена плавающая в аксиальном направлении подпружиненная втулка с фланцем. Втулка сопряжена с промежуточным валом и приводным валом электропривода соответственно муфтой сцепления типа штифт-паз и устройством передачи крутящего момента. При этом фланец связан с сердечниками электромагнитов рычажным механизмом. На основании пустотелого цилиндра коаксиально промежуточному валу установлена цилиндрическая пружина сжатия. Пружина одним концом жестко зафиксирована на основании, а другим сопряжена с промежуточным валом с возможностью передачи крутящего момента. Электропривод через промежуточный вал имеет возможность закручивать пружину относительно собственной оси при угловом повороте шпинделя. В процессе работы закрученная пружина создает крутящий момент, который может закрыть шаровой кран при обесточивании электропривода (патент РФ №2495312 С1, МПК F16K 5/06, 31/02, 12.05.2012).Known ball valve comprising a housing, a ball locking element with a spindle, an electric drive with a drive shaft, a hollow cylinder with a base and a cover. An intermediate shaft is installed inside the cylinder, coupled to a spindle of a ball valve by a torque transmission device. An axially-floating spring-loaded sleeve with a flange is mounted on the intermediate shaft. The sleeve is interfaced with the intermediate shaft and the drive shaft of the electric drive, respectively, a pin-groove type clutch and a torque transmission device. In this case, the flange is connected to the cores of the electromagnets by a linkage mechanism. On the basis of the hollow cylinder, a cylindrical compression spring is installed coaxially with the intermediate shaft. The spring at one end is rigidly fixed on the base, and the other is coupled to the intermediate shaft with the possibility of transmitting torque. The electric drive through the intermediate shaft has the ability to tighten the spring relative to its own axis during angular rotation of the spindle. In the process, the twisted spring creates a torque that can close the ball valve when the electric drive is de-energized (RF patent No. 2495312 C1, IPC F16K 5/06, 31/02, 05/12/2012).

К недостаткам этого технического решения следует отнести:The disadvantages of this technical solution include:

- во-первых, при закручивании пружины в процессе работы происходит релаксация ее упругих свойств, что приведет к потере работоспособности пружины и, как следствие, нарушению работоспособности устройства;- firstly, when the spring is twisted during operation, its elastic properties are relaxed, which will lead to the loss of the spring’s working capacity and, as a result, to the device’s malfunctioning;

- во-вторых, износ фторопластовых уплотнительных колец приводит к снижению класса герметичности.- secondly, wear of fluoroplastic o-rings leads to a decrease in the tightness class.

Указанные недостатки могут привести к аварийной ситуации при работе энергетического агрегата на природном газе.These shortcomings can lead to an emergency when the power unit is operating on natural gas.

Известен и является прототипом шаровой кран, содержащий корпус, шаровой затвор со шпинделем, электропривод с приводным валом. Между корпусом и электроприводом установлен пустотелый цилиндр с основанием и крышкой, внутри которого размещен промежуточный вал, сопряженный с возможностью передачи крутящего момента со шпинделем шарового затвора. На промежуточном валу установлена плавающая и подпружиненная втулка, которая сопрягается с валом зацеплением паз-выступ. Втулка имеет возможность аксиально перемещаться относительно промежуточного вала и связана с приводным валом электропривода соединением квадрат в квадрате. Кроме этого, втулка связана с сердечниками двух вертикальных электромагнитов, установленных на основании пустотелого цилиндра. В то же время на промежуточном валу с возможностью передачи крутящего момента установлен диск с зубьями трапецеидального профиля, которые могут сопрягаться с зубьями аналогичного профиля двух параллельных цилиндрических реек, установленных тангенциально диску. При этом каждая рейка подпружинена и имеет возможность тангенциального перемещения по коаксиальным, жестко закрепленным направляющим. Герметичность шарового крана обеспечивается фторопластовыми кольцевыми элементами (заявка РФ №2016115414, 20.04.2016).Known and is the prototype ball valve containing a housing, a ball valve with a spindle, an electric drive with a drive shaft. Between the body and the electric drive there is a hollow cylinder with a base and a cover, inside which an intermediate shaft is placed, coupled with the possibility of transmitting torque to the ball valve spindle. A floating and spring-loaded sleeve is installed on the intermediate shaft, which mates with the shaft by engaging a groove-protrusion. The sleeve has the ability to axially move relative to the countershaft and is connected to the drive shaft of the electric drive by connecting a square squared. In addition, the sleeve is connected to the cores of two vertical electromagnets mounted on the basis of a hollow cylinder. At the same time, a disk with teeth of a trapezoidal profile is installed on the intermediate shaft with the possibility of transmitting torque, which can mate with teeth of a similar profile of two parallel cylindrical rails mounted tangentially to the disk. Moreover, each rail is spring-loaded and has the ability to tangentially move along coaxial, rigidly fixed guides. The tightness of the ball valve is ensured by fluoroplastic ring elements (RF application No. 2016115414, 04/20/2016).

Прототип, используя потенциальную энергию сжатой пружины, позволяет мгновенно (менее 1 с) закрыть шаровой кран и отсечь взрывоопасную и агрессивную среду от энергетического котлоагрегата. Однако проблема обеспечения герметичности шарового крана из-за износа фторопластовых колец уплотнительного стыка осталась не решенной. Это может привести к взрывоопасной ситуации при обесточивании энергоблока.The prototype, using the potential energy of a compressed spring, allows you to instantly (less than 1 s) close the ball valve and cut off the explosive and aggressive environment from the power boiler. However, the problem of ensuring the tightness of the ball valve due to wear of the fluoroplastic rings of the sealing joint remained unsolved. This can lead to an explosive situation when the power unit is de-energized.

Таким образом задачей изобретения является обеспечение герметичности шарового крана в положении «закрыто» при работе на природном газе.Thus, the object of the invention is to ensure the tightness of the ball valve in the closed position when operating on natural gas.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в шаровом кране, содержащем корпус, шаровой затвор со шпинделем, электропривод с приводным валом, пустотелый цилиндр с основанием и крышкой, внутри которого установлен промежуточный вал, связанный со шпинделем шарового затвора устройством передачи крутящего момента, плавающую в аксиальном направлении втулку, которая связана, во-первых, с промежуточным и приводным валом электропривода соединениями соответственно паз-выступ и квадрат в квадрате, и, во-вторых, с сердечниками двух электромагнитов, при этом на промежуточном валу закреплен зубчатый диск, сопряженный с двумя подпружиненными зубчатыми рейками, которые могут перемещаться по тангенциальным направляющим, жестко закрепленным на основании пустотелого цилиндра, кроме этого, между корпусом и шаровым затвором установлен подпружиненный кольцевой элемент с уплотнительной прокладкой и сферической поверхностью, предусмотрены следующие отличия, на наружной поверхности кольцевого элемента, в непосредственной близости от уплотнительной прокладки, выполнен узкий кольцевой поясок, размеры которого обеспечивают угловую и осевую подвижность кольцевого элемента, при этом на наружной поверхности шарового затвора выполнена проточка в виде части сферического сектора и прямоугольная канавка, где установлен кольцевой уплотнительный элемент, который только в положении крана «закрыто» может сопрягаться со сферической поверхностью кольцевого элемента с образованием уплотнительного стыка, кроме этого, диаметральный размер кольцевого пояска должен превосходить диаметральный размер уплотнительного стыка с образованием кольцевой площадки газостатического поджима.The problem is solved due to the fact that in a ball valve containing a housing, a ball valve with a spindle, an electric actuator with a drive shaft, a hollow cylinder with a base and a cover, inside of which there is an intermediate shaft connected to the ball valve spindle with a torque transmission device floating in the axial the direction of the sleeve, which is connected, firstly, with the intermediate and drive shaft of the electric drive by the joints, respectively, the groove-protrusion and the square squared, and, secondly, with the cores of two electromagnets nits, while on the intermediate shaft a gear disk is fixed, conjugated with two spring-loaded gear racks that can move along the tangential guides rigidly fixed to the base of the hollow cylinder, in addition, a spring-loaded ring element with a gasket and a spherical surface is installed between the body and the ball valve the following differences are provided, on the outer surface of the annular element, in the immediate vicinity of the gasket, a narrow ring is made howl belt, the dimensions of which provide the angular and axial mobility of the annular element, while on the outer surface of the ball valve a groove is made in the form of a part of the spherical sector and a rectangular groove, where the annular sealing element is installed, which only in the position of the valve "closed" can mate with the spherical surface ring element with the formation of a sealing joint, in addition, the diametrical size of the annular girdle must exceed the diametrical size of the sealing joint with mation annular gas-static biasing pad.

Техническое решение позволяет решить проблему обеспечения и сохранения герметичности шарового крана в аварийной ситуации. Для этого предусмотрены следующие отличия, а именно:The technical solution allows to solve the problem of ensuring and maintaining the tightness of the ball valve in an emergency. For this, the following differences are provided, namely:

- использование упругоэластичного элемента в уплотнительном стыке позволяет получить требуемую герметичность шарового крана и обеспечивает возможность применения любых износостойких материалов;- the use of an elastic element in the sealing joint allows to obtain the required tightness of the ball valve and provides the possibility of using any wear-resistant materials;

- проточка в виде части сферического сектора обеспечивает сопряжение уплотнительного элемента со сферической поверхностью кольцевого элемента только в положении крана «закрыто» и позволяет исключить контакт последнего с уплотнительным элементом в переходных режимах «открыто-закрыто»; это предохраняет уплотнительный элемент от износа и позволяет сохранить герметичность шарового крана в течение всего срока эксплуатации;- the groove in the form of a part of the spherical sector ensures the coupling of the sealing element with the spherical surface of the annular element only in the “closed” position of the valve and eliminates the contact of the latter with the sealing element in the “open-closed” transitional modes; this protects the sealing element from wear and allows you to maintain the tightness of the ball valve during the entire period of operation;

- узкий кольцевой поясок обеспечивает угловую и осевую подвижность кольцевого элемента, что позволяет компенсировать технологические погрешности изготовления (несоосность, биение) шарового затвора и позволяет получить оптимальное сопряжение уплотнительного стыка;- a narrow annular girdle provides the angular and axial mobility of the annular element, which makes it possible to compensate for the manufacturing errors (misalignment, runout) of the ball valve and allows to obtain the optimal coupling of the sealing joint;

- силовое воздействие эпюры избыточного давления газа на площадку газостатического поджима позволяет обеспечить плотное сопряжение кольцевого и уплотнительного элементов. Это в свою очередь допускает применить пружины с небольшим усилием и свести к минимуму износ сферической поверхности кольцевого элемента в процессе работы шарового крана в переходных режимах, что также способствует сохранению герметичности уплотнительного стыка.- the force effect of the plot of excessive gas pressure on the site of the gas-static clamp allows you to ensure tight coupling of the annular and sealing elements. This, in turn, allows the use of springs with little effort and to minimize the wear of the spherical surface of the annular element during operation of the ball valve in transition modes, which also helps to maintain the tightness of the sealing joint.

Сущность технического решения поясняется чертежами:The essence of the technical solution is illustrated by the drawings:

- на фиг. 1 - продольный разрез шарового крана в положении «закрыто»;- in FIG. 1 is a longitudinal section of a ball valve in the closed position;

- на фиг. 2 - продольный разрез шарового крана в положении «открыто»;- in FIG. 2 is a longitudinal section of a ball valve in the open position;

- на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 1;- in FIG. 3 is a view along arrow A in FIG. one;

- на фиг. 4 - увеличенное изображение элемента Б на фиг. 1.- in FIG. 4 is an enlarged image of element B in FIG. one.

Предложенный шаровой кран состоит из корпуса 1, шарового затвора 2, шпинделя 3. На корпусе 1 установлен пустотелый цилиндр 4 с основанием 5 и крышкой 6. На крышке 6 закреплен электропривод 7 с приводным валом 8. Внутри цилиндра 4 установлен в подшипниках качения 9 промежуточный вал 10, сопряженный со шпинделем 3 соединением типа квадрат в квадрате. На промежуточном валу 10 установлена плавающая в аксиальном направлении втулка 11, которая связана с приводным валом 8 электропривода 7 сопряжением квадрат в квадрате. Кроме этого, втулка 11 имеет паз 12, который при передаче крутящего момента может входить в зацепление с выступами 13 промежуточного вала 10. При этом втулка 11 через подшипник 14, диафрагму 15 связана с сердечниками 16 электромагнитов 17 и пружинами 18. На промежуточном валу 10 с возможностью передачи крутящего момента установлен диск 19, на наружной поверхности которого с равномерным шагом выполнены трапецеидальные зубья 20. Тангенциально диску 19 установлены цилиндрические рейки 21, на наружной поверхности которых выполнены трапецеидальные зубья 22. Зубья 20 диска 19 и зубья 22 реек 21 образуют зацепление «шестерня-рейка». При этом рейки 21 сопряжены с пружинами 23, установленными коаксиально, и могут тангенциально перемещаться вдоль цилиндрических направляющих 24, жестко закрепленных на основании 5. В корпусе 1 установлен кольцевой элемент 25 с цилиндрическим пояском 26, прокладкой 27 и сферической поверхностью 28 Кольцевой элемент 25 подпружинен пружинами 29. На наружной поверхности 30 шарового затвора 2 выполнена проточка 31 в виде части сферического сектора и прямоугольная канавка 32 с уплотнительным элементом 33. Сферическая поверхность 28 и уплотнительный элемент 33 образуют уплотнительный стык 34. Поясок 26 и уплотнительный стык 34 образуют площадку 35 газостатического поджима кольцевого элемента 25.The proposed ball valve consists of a housing 1, a ball valve 2, a spindle 3. A hollow cylinder 4 with a base 5 and a cover 6 is mounted on the housing 1. An electric drive 7 with a drive shaft 8 is mounted on the cover 6. An intermediate shaft is installed in the rolling bearings 4 inside the cylinder 4. 10 mated to spindle 3 by a squared connection. An axial-floating sleeve 11 is mounted on the intermediate shaft 10, which is connected to the drive shaft 8 of the electric drive 7 by mating squared. In addition, the sleeve 11 has a groove 12, which, when transmitting torque, can engage with the protrusions 13 of the intermediate shaft 10. Moreover, the sleeve 11 is connected through the bearing 14, the diaphragm 15 to the cores 16 of the electromagnets 17 and the springs 18. On the intermediate shaft 10 s with the possibility of transmitting torque, a disk 19 is installed, on the outer surface of which trapezoidal teeth are made with a uniform pitch 20. Tangentially to the disk 19 are mounted cylindrical rails 21, on the outer surface of which trapezoidal teeth 22 are made. ubya 20 disc 19 and the teeth 22 engage rails 21 form "Pinion". In this case, the rails 21 are paired with coaxial springs 23 and can tangentially move along cylindrical guides 24, rigidly fixed to the base 5. An annular element 25 with a cylindrical belt 26, a gasket 27 and a spherical surface 28 is installed in the housing 1. The annular element 25 is spring loaded 29. On the outer surface 30 of the ball valve 2, a groove 31 is made in the form of a part of a spherical sector and a rectangular groove 32 with a sealing element 33. The spherical surface 28 and the sealing element 33 form a sealing joint 34. The belt 26 and the sealing joint 34 form a platform 35 for the gas-static pressing of the annular element 25.

Шаровой кран работает следующим образом.Ball valve works as follows.

В штатных условиях электроэнергия подается на все механизмы энергетического блока. Электромагниты 17 втягивают сердечники 16 и сдвигают диафрагму 15 с плавающей втулкой 11 в осевом направлении в сторону диска 19. При этом пружины 18 сжимаются, а паз 12 втулки 11 входит в зацепление с выступами 13 промежуточного вала 10. В этом положении электропривод 7 через приводной вал 8, втулку 11 и промежуточный вал 10 переводит шаровой кран в положение «открыто». При этом диск 19 через цилиндрические рейки 21 сжимает пружины 23. В процессе поворота шарового затвора 2 его наружная поверхность 30 скользит по сферической поверхности 28 кольцевого элемента 25. В свою очередь пружины 29 обеспечивают минимальное усилие сопряжения сферических поверхностей 28, 30. При этом уплотнительный элемент 33 не контактирует с поверхностью 28.Under normal conditions, electricity is supplied to all mechanisms of the energy block. The electromagnets 17 retract the cores 16 and shift the diaphragm 15 with the floating sleeve 11 in the axial direction towards the disk 19. In this case, the springs 18 are compressed, and the groove 12 of the sleeve 11 is engaged with the protrusions 13 of the intermediate shaft 10. In this position, the electric drive 7 through the drive shaft 8, the sleeve 11 and the intermediate shaft 10 translates the ball valve into the "open" position. At the same time, the disk 19 compresses the springs through the cylindrical rails 21. During the rotation of the ball valve 2, its outer surface 30 slides along the spherical surface 28 of the annular element 25. In turn, the springs 29 provide the minimum coupling force of the spherical surfaces 28, 30. The sealing element 33 does not come in contact with surface 28.

В аварийной ситуации, при обесточивании энергоблока, пружины 18 через диафрагму 15 сдвигают втулку 11 в сторону электропривода 7 и выводят ее из зацепления с промежуточным валом 10. Приводной вал 8 электропривода 7 расцепляется со шпинделем 3 шарового затвора 2. Под воздействием усилия сжатых пружин 23 цилиндрические рейки 21 через зацепление «шестерня-рейка» поворачивают промежуточный вал 10, шаровой затвор 2 на 90° и переводят шаровой кран в положение «закрыто». В этом положении сферическая поверхность 28 кольцевого элемента 25 сопрягается с уплотнительным элементом 33 с образованием уплотнительного стыка 34. Герметичность уплотнительного стыка 34 обеспечивается двумя совокупными факторами, а именно силовым воздействием пружин 28 и газостатическим усилием от воздействия избыточного давления на кольцевую площадку 35. В этом положении шаровой кран отсекает подачу взрывоопасной среды в обслуживаемое помещение энергоблока.In an emergency situation, when the power unit is de-energized, the springs 18 move the bushing 11 through the diaphragm 15 towards the electric drive 7 and disengage it from the intermediate shaft 10. The drive shaft 8 of the electric drive 7 disengages from the spindle 3 of the ball valve 2. Under the influence of the compressed springs 23, the cylindrical the rails 21 through the gear-rack engagement rotate the intermediate shaft 10, the ball valve 2 by 90 ° and put the ball valve in the closed position. In this position, the spherical surface 28 of the annular element 25 mates with the sealing element 33 with the formation of the sealing joint 34. The tightness of the sealing joint 34 is ensured by two combined factors, namely the force of the springs 28 and the gas-static force from the action of excess pressure on the annular pad 35. In this position The ball valve cuts off the flow of explosive atmospheres into the serviced room of the power unit.

При возобновлении подачи электроэнергии оператор открывает шаровой кран вручную.When resuming power supply, the operator opens the ball valve manually.

Claims

A ball valve comprising a housing, a ball valve with a spindle, an electric actuator with a drive shaft, a hollow cylinder with a base and a cover, inside which there is an intermediate shaft connected to the ball valve spindle by a torque transmission device, an axially floating sleeve that is connected in first, with the intermediate and drive shaft of the electric drive, respectively, the groove-protrusion and the square squared, and, secondly, with the cores of two electromagnets, while on the intermediate shaft is fixed a tooth the first disk, conjugated by two spring-loaded gear racks that move along tangential rails rigidly fixed to the base of the hollow cylinder, in addition, a spring-loaded annular element with a gasket and a spherical surface is installed between the housing and the ball valve, characterized in that on the outer surface of the annular element , in the immediate vicinity of the gasket, a narrow annular girdle is made, the dimensions of which provide angular and axial mobility a ring element, while on the outer surface of the ball valve a groove is made in the form of a part of a spherical sector and a rectangular groove in which an annular sealing element is installed, which only in the position of the valve is “closed” mates with the spherical surface of the annular element with the formation of a sealing joint, in addition, the diametrical size of the annular belt exceeds the diametrical size of the sealing joint with the formation of the annular area of the gas-static clamp.