RU2628827C1 - Ball valve of composite materials and method for its manufacture - Google Patents

Ball valve of composite materials and method for its manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2628827C1
RU2628827C1 RU2016121294A RU2016121294A RU2628827C1 RU 2628827 C1 RU2628827 C1 RU 2628827C1 RU 2016121294 A RU2016121294 A RU 2016121294A RU 2016121294 A RU2016121294 A RU 2016121294A RU 2628827 C1 RU2628827 C1 RU 2628827C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sealing elements
plug
ball
valve
ball valve
Prior art date
Application number
RU2016121294A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Алексеевич Кульков
Аркадий Витальевич Пашутов
Анатолий Николаевич Базарко
Николай Степанович Норкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения filed Critical Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority to RU2016121294A priority Critical patent/RU2628827C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2628827C1 publication Critical patent/RU2628827C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/06—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
    • F16K27/067—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0605—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means

Landscapes

  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: ball valve made of composite materials contains an integral body with inlet and outlet branch pipes, a rotary ball plug and a passage opening mounted on two supports for fluid, sealing elements contacting the plug surface near the edges of the passage opening. The sealing elements are placed in prefabricated cages and included together with them in the integral casing. The sealing elements are configured to be pressed to the ball plug surface under pressure greater than the pressure of the fluid in the pipeline during transportation and removal when the plug is turned and pressed again after the turn is completed. There is a method for manufacturing a valve by winding reinforced composite material on a mandrel of all installed parts comprising the valve.
EFFECT: simplification of the design and manufacturing technology of the valve by eliminating assembly operations and mechanisation of the final manufacturing process.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к шаровым кранам и предназначено для использования в магистральных и технологических трубопроводах.The invention relates to valves, in particular to ball valves and is intended for use in pipelines and process pipelines.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.327.073 С1, МПК F16K 5/06 (2006.01), содержащий сварной корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную на двух опорах пробку с проходным отверстием, два подпружиненных седла с уплотнительными кольцами и обоймами для взаимодействия с шаровой пробкой. В нем корпус выполнен неразъемным сварным, а уплотнения поджимаются к шаровой пробке пружинами.Known ball valve according to US Pat. RU No. 2.327.073 C1, IPC F16K 5/06 (2006.01), comprising a welded housing with inlet and outlet nozzles, a ball rotary tube with a through hole on two supports, two spring-loaded seats with o-rings and clips for interacting with a ball tube. In it, the housing is made one-piece welded, and the seals are pressed to the ball plug by springs.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.103.582 С1, МПК F16K 5/06 (2006.01), содержащий корпус с двумя резьбовыми патрубками и шаровой пробкой. В нем корпус выполнен разъемным, а поджатие уплотнений осуществляется упруго деформируемыми кольцами.Known ball valve according to US Pat. RU No. 2.103.582 C1, IPC F16K 5/06 (2006.01), comprising a housing with two threaded nozzles and a ball plug. In it, the housing is detachable, and the compression of the seals is carried out by elastically deformable rings.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.273.782 С1, МПК F16K 5/20 (2006.01), содержащий корпус с входным и выходным патрубками и шаровую пробку на двух опорах, нижняя из которых выполнена сферической. В нем корпус выполнен с отверстием по размеру шаровой пробки, закрытое фланцем, через которое производится сборка.Known ball valve according to US Pat. RU No. 2.273.782 C1, IPC F16K 5/20 (2006.01), comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a ball plug on two supports, the lower of which is made spherical. In it, the housing is made with a hole in size of a ball plug, closed by a flange through which assembly is performed.

Конструктивно кран имеет седло с уплотнительным элементом, поджимаемым пружинами.Structurally, the crane has a seat with a sealing element, spring-loaded.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.117.843 С1, МПК F16K 5/20 (2006.01), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку, поворачиваемую приводным валом, расположенные концентрично оси патрубков седловые кольца, поджимаемые к шаровой пробке тарельчатыми пружинами. Корпус выполнен металлическим неразъемным.Known ball valve according to US Pat. RU No. 2.117.843 C1, IPC F16K 5/20 (2006.01), comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a ball rotary plug rotated by the drive shaft, saddle rings located concentrically to the nozzle axis, pressed against the ball plug by cup springs. The case is made of one-piece metal.

Изобретение касается снабжения крана дополнительными средствами уплотнения в виде смазки и/или мягких уплотнений.The invention relates to the supply of a crane with additional sealing means in the form of lubricant and / or soft seals.

Известен шаровой кран по пат. RU №2.334.149 С2, МПК F16K 5/20 (2006.01), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку на опорах и два подпружиненных к пробке седла. Каждое седло содержит уплотнительное полиуретановое кольцо, закрепленное в обойме, и обойму с отверстиями для подвода смазки-герметика в зазор между пробкой и обоймой. В нем корпус также выполнен неразъемным сварным металлическим с пружинным поджатием седла к шаровой пробке.Known ball valve according to US Pat. RU No. 2.334.149 C2, IPC F16K 5/20 (2006.01), comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a ball rotary plug on supports and two saddles spring-loaded to the plug. Each seat contains a polyurethane sealing ring fixed in a cage, and a cage with holes for supplying sealant to the gap between the cork and the cage. In it, the casing is also made of one-piece welded metal with spring pressing of the saddle to the ball plug.

Известен способ изготовления шарового крана по пат. RU №2.193.130 С2, МПК F16K 5/06 (2006.01), при котором предварительно изготавливают заготовку корпуса с патрубками, шаровую пробку и шток, помещают пробку во внутреннюю полость заготовки и фиксируют ее. После чего помещают заготовку в пресс-форму и проводят обжатие (заключение в единую конструкцию). Предварительно изготавливают седловые уплотнения и вводят их в контакт с пробкой и заготовкой корпуса.A known method of manufacturing a ball valve according to US Pat. RU No. 2.193.130 C2, IPC F16K 5/06 (2006.01), in which a body blank with nozzles, a ball plug and a rod are prefabricated, the plug is placed in the inner cavity of the blank and fixed. Then put the workpiece into the mold and carry out the compression (conclusion in a single design). Pre-made saddle seals and bring them into contact with the cork and the workpiece housing.

Наиболее близкими к данному предлагаемому изобретению являются шаровой кран по пат. №2.327.073 по конструктивному оформлению и способ по пат. №2.193.130 по заключению в единую конструкцию.Closest to this proposed invention are ball valves according to US Pat. No. 2.327.073 for structural design and method according to US Pat. No. 2.193.130 for the conclusion of a single design.

Однако они касаются изготовления неразъемных корпусов кранов сваркой из металла и заключения всех составных частей в металлический корпус соответственно сваркой частей корпуса или их опрессовкой, и поджатия уплотнений пружинами, реже за счет их эластичности.However, they relate to the manufacture of one-piece valve bodies by welding from metal and the conclusion of all components into a metal case, respectively, by welding the body parts or crimping them, and preloading the seals with springs, less often due to their elasticity.

Задачей данного предлагаемого изобретения является создание шарового крана для магистральных и технологических трубопроводов с неразъемным корпусом с рациональной конструкцией и способом изготовления его из композиционных материалов и уплотнений с циклическим нагружением - разгружением их в зависимости от положения шаровой пробки.The objective of the present invention is the creation of a ball valve for main and technological pipelines with an integral body with a rational design and a method of manufacturing it from composite materials and seals with cyclic loading - unloading them depending on the position of the ball plug.

Существенными отличительными признаками конструкции шарового крана являются:The salient features of a ball valve design are:

- выполнение корпуса в виде неразъемной конструкции из композиционных армированных материалов с силовым замыканием их армирующих слоев вокруг патрубков и опор шаровой пробки и сплошной укладкой по поверхности пробки;- the execution of the housing in the form of an integral structure of composite reinforced materials with a force closure of their reinforcing layers around the nozzles and bearings of the ball plug and continuous laying on the surface of the plug;

- выполнение уплотнения с возможностью циклического поджатия к поверхности шаровой пробки под давлением, большим, чем давление транспортируемой среды в трубопроводе во время транспортировки, и снятия его при повороте пробки и новом поджатии после завершения поворота.- the implementation of the seal with the possibility of cyclic compression to the surface of the ball plug under a pressure greater than the pressure of the medium being transported in the pipeline during transportation, and removing it when the plug is rotated and re-compressed after completion of the rotation.

Существенным отличительным признаком способа изготовления шарового крана является ведение объединения всех предварительно изготовленных и установленных на оправку частей шарового крана замоткой нитяным или ленточным композиционным материалом с замыканием его вокруг патрубков и опор шаровой пробки и со сплошной укладкой его по поверхности пробки.An essential distinguishing feature of the manufacturing method of a ball valve is the combination of all parts of the ball valve that have been prefabricated and installed on the mandrel by winding with a filament or tape composite material with its closure around the nozzles and supports of the ball plug and with its continuous laying on the surface of the plug.

Предложенная конструкция шарового крана и способ его изготовления из композиционных материалов поясняются чертежами.The proposed design of a ball valve and method of its manufacture from composite materials are illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема шарового крана; на фиг. 2 и 3 открытое и закрытое положения шаровой пробки; на фиг. 4 - общий вид шарового крана.In FIG. 1 shows a structural diagram of a ball valve; in FIG. 2 and 3 open and closed positions of the ball plug; in FIG. 4 - General view of the ball valve.

Шаровой кран (фиг. 1) содержит неразъемный корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, шаровую пробку 4 с проходным отверстием 5 для протекающей среды. Шаровая пробка 4 смонтирована в двух опорах 6 и 7. Кран имеет обоймы 8 с уплотнительными элементами, контактирующими с поверхностью шаровой пробки 4 вблизи проходного отверстия 5.The ball valve (Fig. 1) contains a one-piece housing 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, a ball plug 4 with a through hole 5 for a flowing medium. The ball plug 4 is mounted in two bearings 6 and 7. The valve has clips 8 with sealing elements in contact with the surface of the ball plug 4 near the passage 5.

В нем корпус 1 выполнен в виде неразъемной конструкции из композиционных армированных материалов, которая заключает в себе весь комплект составных частей крана согласно фиг. 1, с сохранением патрубков 2 и 3 металлическими для включения крана в трубопроводные системы.In it, the housing 1 is made in the form of an integral structure of composite reinforced materials, which comprises the entire set of crane components according to FIG. 1, with the preservation of the pipes 2 and 3 metal to enable the valve in the piping system.

В этом кране уплотнительные элементы в обоймах 8 выполнены с возможностью поджатия к поверхности шаровой пробки 4 воздухом или жидкостью, подводимыми к штуцерам 9 под давлением Р, превышающим давление транспортируемой среды в трубопроводной системе.In this valve, the sealing elements in the cages 8 are made with the possibility of pressing the surface of the ball plug 4 with air or liquid supplied to the fittings 9 under a pressure P exceeding the pressure of the transported medium in the pipeline system.

Во время поворота шаровой пробки давление поджатия уплотнительных элементов снимается, что обеспечивает ее свободный поворот и исключает возможность выхода уплотнений из обойм.During the rotation of the ball plug, the preload pressure of the sealing elements is removed, which ensures its free rotation and eliminates the possibility of seals coming out of the cages.

Сущность способа изготовления шарового крана заключается в установке всех его составных частей на оправку (на фиг. 1 не показано), включая патрубки 2 и 3, шаровую пробку 4 с опорами 6 и 7 и обоймами 8 с уплотнительными элементами на ее поверхности, и замыкании их в единую конструкцию армированным композиционным материалом вокруг патрубков и опор шаровой пробки и сплошной укладки его на поверхности пробки.The essence of the method of manufacturing a ball valve is to install all its components on a mandrel (not shown in Fig. 1), including nozzles 2 and 3, ball plug 4 with supports 6 and 7 and clips 8 with sealing elements on its surface, and their closure in a single design with reinforced composite material around the nozzles and supports of the ball plug and its continuous laying on the surface of the plug.

На фиг. 4 представлен общий вид шарового крана предложенной конструкции после художественно-конструкторской проработки.In FIG. 4 presents a General view of the ball valve of the proposed design after art design study.

Принцип действия крана заключается в повороте шаровой пробки 4 от привода (на чертежах не показан) и установки ее в открытом или закрытом положении (фиг. 2 и 3 соответственно). И в этих положениях производится поджатие уплотнительных элементов 9 к поверхности шаровой пробки 4, благодаря чему исключаются утечки транспортируемой жидкости за пределы крана или по направлению ее движения в трубопроводной системе.The principle of operation of the crane is to rotate the ball plug 4 from the drive (not shown in the drawings) and install it in the open or closed position (Figs. 2 and 3, respectively). And in these positions, the sealing elements 9 are pressed against the surface of the ball plug 4, which eliminates the leakage of the transported fluid outside the valve or in the direction of its movement in the pipeline system.

По данному предлагаемому изобретению проведены техническая проработка конструкции крана, подбор композиционных материалов с соответствующим коэффициентом усадки и технологии изготовления, исключающей беззазорное обжатие шаровой пробки, и выполнена художественно-конструкторская проработка.According to this proposed invention, a technical study of the design of the crane, the selection of composite materials with the appropriate shrinkage coefficient and manufacturing technology, excluding clearance-free compression of the ball plug, was carried out, and an artistic design study was performed.

Claims (2)

1. Шаровой кран из композиционных материалов, содержащий неразъемный корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку с проходным отверстием для транспортируемой среды, установленную на двух опорах, уплотнительные элементы, контактирующие с поверхностью пробки вблизи краев проходного отверстия, отличающийся тем, что уплотнительные элементы помещены в предварительно изготовленные обоймы и совместно с ними включены в неразъемный корпус, а сами уплотнительные элементы выполнены с возможностью поджатия к поверхности шаровой пробки под давлением, большим, чем давление транспортируемой среды в трубопроводе во время транспортировки, и снятия его при повороте пробки и новом поджатии после завершения поворота.1. A ball valve made of composite materials, comprising an integral body with inlet and outlet nozzles, a rotary ball plug with a passage hole for the transported medium mounted on two supports, sealing elements contacting the surface of the tube near the edges of the passage hole, characterized in that the sealing elements placed in pre-made clips and together with them are included in an integral housing, and the sealing elements themselves are made with the possibility of compression to the surface of the joint oic tube under pressure greater than the pressure of the medium conveyed in the piping during transportation and lifting it in turn plugs and new squeezing after completion of the rotation. 2. Способ изготовления шарового крана, содержащего неразъемный корпус с входным и выходным патрубками, шаровую поворотную пробку с проходным отверстием для транспортируемой среды, уплотнительные элементы в предварительно изготовленных обоймах, заключающийся в объединении всех частей его в единую неразъемную конструкцию замоткой армированным композиционным материалом, отличающийся тем, что перед замоткой предварительно изготовленные обоймы с уплотнительными элементами устанавливают непосредственно на поверхность шаровой пробки с фиксацией вблизи проходного отверстия и совместно с ней включают в неразъемный корпус.2. A method of manufacturing a ball valve comprising an integral body with inlet and outlet nozzles, a rotary ball plug with a through hole for the transported medium, sealing elements in pre-made clips, consisting in combining all its parts into a single integral structure by winding with a reinforced composite material, characterized in that before winding pre-made clips with sealing elements are installed directly on the surface of the ball plug with fixation near the through hole and together with it are included in an integral housing.
RU2016121294A 2016-05-30 2016-05-30 Ball valve of composite materials and method for its manufacture RU2628827C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121294A RU2628827C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Ball valve of composite materials and method for its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121294A RU2628827C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Ball valve of composite materials and method for its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2628827C1 true RU2628827C1 (en) 2017-08-22

Family

ID=59744742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121294A RU2628827C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Ball valve of composite materials and method for its manufacture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628827C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223963U1 (en) * 2023-12-26 2024-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Ball valve

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961770A (en) * 1973-09-04 1976-06-08 Celanese Corporation Plug valve
RU2193130C2 (en) * 2001-06-25 2002-11-20 Закрытое акционерное общество "ГИРАС" Method of ball cock manufacture
US6637455B1 (en) * 1998-10-20 2003-10-28 Figa-Hybrid Ag Plastic stop valve and method for the production thereof
RU2215611C2 (en) * 2001-12-11 2003-11-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Method for making articles being bodies of revolution with curvilinear surface
RU2327073C1 (en) * 2006-11-03 2008-06-20 Открытое акционерное общество "Волгограднефтемаш" Ball valve-condensate collector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961770A (en) * 1973-09-04 1976-06-08 Celanese Corporation Plug valve
US6637455B1 (en) * 1998-10-20 2003-10-28 Figa-Hybrid Ag Plastic stop valve and method for the production thereof
RU2193130C2 (en) * 2001-06-25 2002-11-20 Закрытое акционерное общество "ГИРАС" Method of ball cock manufacture
RU2215611C2 (en) * 2001-12-11 2003-11-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Method for making articles being bodies of revolution with curvilinear surface
RU2327073C1 (en) * 2006-11-03 2008-06-20 Открытое акционерное общество "Волгограднефтемаш" Ball valve-condensate collector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223963U1 (en) * 2023-12-26 2024-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Ball valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63500468A (en) Closing device using ball valve
CN106164558B (en) Tool for working on a pipe wall and related method
US9353742B2 (en) Check valve
CN107314122A (en) Rotary control valve with clamping valve seat
CN104329476A (en) Self-compensated and self-sealed rotation cone valve element and complete set assembly valve
CN102203488B (en) Fluid flow control members for use with valves
US3182952A (en) Ball valves
CN104421439A (en) Valve gate with floating sealing member
US20140261699A1 (en) Main valve with internal rigid structure
WO2008054242A1 (en) Ball cock-condensate accumulator
CN107355547A (en) It is a kind of from pressurising bidirectional sealed butterfly valve
RU2628827C1 (en) Ball valve of composite materials and method for its manufacture
US9920843B2 (en) Spring gasket for a valve housing
US20190101214A1 (en) Positive hub seal
EP3051190B1 (en) Valve
CH395652A (en) bearings
US2124334A (en) Valve mechanism
US9845885B2 (en) Mechanical seal support system
US10234066B2 (en) Encapsulation collar for pipelines
US10400901B2 (en) Valves and methods of access
CN106321910B (en) Purging valve
CN207246449U (en) Seamless stainless steel pipe large caliber hard sealed butterfly valve valve seat
RU118384U1 (en) CORNER VALVE
RU125664U1 (en) GATE VALVE ASSEMBLY
US3204927A (en) Butterfly valve with particular structure for making an integral seat