RU2680535C1

RU2680535C1 - Ball valve

Info

Publication number: RU2680535C1
Application number: RU2017130643A
Authority: RU
Inventors: Александр Федорович Коноплев; Сергей Анатольевич Моторин; Дмитрий Михайлович Неизвестнов; Артем Сергеевич Медведев
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-02-22

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of pneumatic automation and can be used in gas supply systems for supplying gas to actuators with high pressure and flow of working medium. Ball valve includes a housing with inlet and outlet nozzles, a ball with a drive shaft, elastic seats, opening and closing pneumatic drives. Pulley is mounted on the drive shaft, which is connected by a single cable with an opening pneumatic actuator, and another by a pneumatic closing cable and has a groove on its outer cylindrical surface for guiding the cables. Each of the cables has two tips, one of which is fixed in the groove of the pulley, and the other is connected to the corresponding piston of the pneumatic actuator through an adjusting sleeve.EFFECT: design of the crane is simplified, its reliability is increased, and the cost of servicing the complex in which it is used is reduced.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в системах газоснабжения для подачи газа на исполнительные механизмы с высоким давлением и расходом рабочей среды, например газовые турбины.The invention relates to the field of pneumatic automation and can be used in gas supply systems for supplying gas to actuators with high pressure and flow rate of a working medium, for example gas turbines.

Известен кран шаровой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шар с приводным валом, упругие седла по а.с. 2282087 кл. F16K 5/20.Known ball valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a ball with a drive shaft, elastic saddles by AS 2282087 cells F16K 5/20.

Известен пневматический привод шарового крана, содержащий струйный двигатель, редуктор, кулисно-винтовой механизм по а.с. 2384758 кл. F15B 9/03. Привод имеет сложную конструкцию.Known pneumatic actuator ball valve containing a jet engine, gearbox, rocker screw mechanism as.with. 2384758 cells F15B 9/03. The drive has a complex structure.

Известен кран (прототип), пневмопривод которого содержит поршневой привод поворотный двухстороннего действия с шатуном (Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. Л. Машиностроение. 1987, с. 73).A known crane (prototype), the pneumatic actuator of which contains a double-acting rotary piston actuator with a connecting rod (DF Gurevich, ON Shpakov. Pipeline fittings designer reference book. L. Engineering. 1987, p. 73).

Недостатком привода этого крана является сложность конструкции и необходимость регулярного технического обслуживания для смазки подвижных частей.The disadvantage of the drive of this crane is the design complexity and the need for regular maintenance for the lubrication of moving parts.

Предложенный шаровой кран не требует технического обслуживания в течении гарантийного срока до 10 лет.The proposed ball valve does not require maintenance during the warranty period of up to 10 years.

Он содержит корпус с входным и выходным патрубками, шар с приводным валом, упругие седла, пневмоприводы открытия и закрытия.It contains a housing with inlet and outlet nozzles, a ball with a drive shaft, elastic seats, pneumatic actuators for opening and closing.

Отличием предложенного крана является то, что на приводном валу шара установлен шкив, связанный одним тросом с пневмоприводом открытия, другим тросом с пневмоприводом закрытия. На наружной цилиндрической поверхности шкива выполнены желоба для направления тросов. Каждый из тросов имеет два наконечника, один из которых закреплен в пазу шкива, другой соединен с соответствующим поршнем пневмопривода через регулировочную втулку.The difference of the proposed crane is that a pulley is mounted on the drive shaft of the ball, connected by one cable with a pneumatic drive of opening, another cable with a pneumatic drive of closing. On the outer cylindrical surface of the pulley, grooves are made for guiding the cables. Each of the cables has two lugs, one of which is fixed in the groove of the pulley, the other is connected to the corresponding piston of the pneumatic actuator through the adjustment sleeve.

Техническим эффектом от использования предложенного шарового крана является повышение надежности, упрощение конструкции и снижение затрат на обслуживание оборудования, в котором установлен кран.The technical effect of using the proposed ball valve is to increase reliability, simplify the design and reduce maintenance costs of equipment in which the crane is installed.

На фиг. 1 изображен предложенный шаровой кран в разрезе в закрытом положении.In FIG. 1 shows the proposed ball valve in the context of the closed position.

На фиг. 2 показана связь шара с пневмоприводами открытия и закрытия.In FIG. 2 shows the connection of the ball with pneumatic actuators of opening and closing.

На фиг. 3 показано крепление троса в поршне и устройство для регулирования натяжения троса.In FIG. 3 shows the fastening of the cable in the piston and a device for regulating the tension of the cable.

Шаровой кран содержит корпус 1 (фиг. 1) с входным 2 и выходным 3 патрубками, шар 4 с приводным валом 5, упругие седла 6, 7, пневмоприводы открытия 8 и закрытия 9 (фиг. 2).The ball valve comprises a housing 1 (Fig. 1) with input 2 and output 3 nozzles, a ball 4 with a drive shaft 5, elastic seats 6, 7, pneumatic actuators opening 8 and closing 9 (Fig. 2).

На приводном валу 5 установлен шкив 10, связанный тросом 11 с пневмоприводом открытия 8 и тросом 12 с пневмоприводом закрытия 9.A pulley 10 is mounted on the drive shaft 5, connected by a cable 11 with a pneumatic actuator of opening 8 and a cable 12 with a pneumatic actuator of closure 9.

Тросы 11, 12 имеют по два наконечника для крепления. Наконечниками 13 они крепятся в пазах 14 и 15 шкива 10. Наконечниками 16 (фиг. 3) тросы соединены с поршнями 17, 18 через регулировочные резьбовые втулки 19 с использованием набора прокладок 20.The cables 11, 12 have two ends for fastening. Tips 13 they are mounted in the grooves 14 and 15 of the pulley 10. Tips 16 (Fig. 3), the cables are connected to the pistons 17, 18 through the adjusting threaded bushings 19 using a set of gaskets 20.

На наружной цилиндрической поверхности шкива 10 (фиг. 2) выполнены желоба 21, 22 в виде профильной канавки для направления тросов 11, 12.On the outer cylindrical surface of the pulley 10 (Fig. 2), grooves 21, 22 are made in the form of a profile groove for guiding the cables 11, 12.

Возможно выполнение двух желобов раздельно для каждого троса в виде двух рядом расположенных профильных канавок на шкиве.It is possible to make two grooves separately for each cable in the form of two adjacent profile grooves on the pulley.

Пневмоприводы 8, 9 имеют штуцеры 28, 29 для подвода управляющего давления.Pneumatic actuators 8, 9 have fittings 28, 29 for supplying control pressure.

Шкив 10 зафиксирован от проворота на приводном валу 5 шпонкой 23.The pulley 10 is fixed against rotation on the drive shaft 5 by a key 23.

Шар 4 координируется при повороте роликовыми подшипниками 24, 25 (фиг. 1).Ball 4 is coordinated during rotation by roller bearings 24, 25 (Fig. 1).

Седла 6, 7 поджимаются к шару тарельчатыми пружинами 26, 27.The saddles 6, 7 are pressed against the ball with Belleville springs 26, 27.

Конечные механические упоры крайних положений шара могут быть выполнены на шкиве или на поршнях пневмоприводов.The final mechanical stops of the extreme positions of the ball can be made on the pulley or on the pistons of the pneumatic actuators.

Фиксирование шара от самопроизвольного поворота от установленного закрытого или открытого положения обеспечивается усилием трения упругих седел на шаре.Fixing the ball from spontaneous rotation from the installed closed or open position is provided by the friction force of the elastic seats on the ball.

Работает шаровой кран следующим образом.The ball valve operates as follows.

В исходном положении давление в управляющих штуцерах 28, 29 (фиг. 2) отсутствует. Шар 4 (фиг. 1) перекрывает линию вход-выход.In the initial position, the pressure in the control fittings 28, 29 (Fig. 2) is absent. Ball 4 (Fig. 1) overlaps the input-output line.

Для открытия крана на время, необходимое для полного поворота шара 4 подается давление на штуцер открытия 28. Поршень 17 перемещается до крайнего утопленного положения. При этом за счет натяжения троса 11 шкив 10 поворачивается на 90° вместе с шаром 4. Происходит открытие шарового крана. Одновременно при повороте шкива 10 на желобок 22 наматывается трос 12, который вытягивает поршень 18 до крайнего выдвинутого положения. Дренирование управляющего давления из штуцера открытия 28 производится после полного поворота шара 4.To open the tap for the time required to completely rotate the ball 4, pressure is applied to the opening fitting 28. The piston 17 moves to the extreme recessed position. In this case, due to the tension of the cable 11, the pulley 10 is rotated 90 ° together with the ball 4. The ball valve is opened. At the same time, when the pulley 10 is rotated, a cable 12 is wound on the groove 22, which extends the piston 18 to the extreme extended position. The drainage of the control pressure from the opening fitting 28 is made after a complete rotation of the ball 4.

Закрытие шарового крана происходит в обратном порядке при подаче управляющего давления на штуцер закрытия 29.The closure of the ball valve occurs in the reverse order when applying control pressure to the closure 29.

Упрощение конструкции и повышение надежности достигается в предложенном шаровом кране за счет использования тросов, передающих вращающий момент на шар через шкив. Шаровой кран не требует технического обслуживания в течение всего срока службы до 10 лет.Simplification of design and increased reliability is achieved in the proposed ball valve through the use of cables that transmit torque to the ball through the pulley. The ball valve does not require maintenance for the entire service life of up to 10 years.

Предложенное решение используется в шаровом кране БА-088.03, удовлетворительно прошедшем предварительные испытания. Планируется его применение на плавучих объектах морской тематики.The proposed solution is used in the BA-088.03 ball valve, which satisfactorily passed preliminary tests. It is planned to use it on floating objects of marine subjects.

Claims

Ball valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a ball with a drive shaft, elastic seats, opening and closing pneumatic actuators, characterized in that a pulley is mounted on the drive shaft, connected by one cable to the opening pneumatic drive, and by another closing pneumatic cable, and having its outer cylindrical surface of the groove for guiding the cables, each of the cables having two tips, one of which is fixed in the groove of the pulley, and the other is connected to the corresponding piston of the pneumatic drive through an adjusting bushing lku.