RU50272U1 - BALL VALVE - Google Patents

BALL VALVE Download PDF

Info

Publication number
RU50272U1
RU50272U1 RU2005110219/22U RU2005110219U RU50272U1 RU 50272 U1 RU50272 U1 RU 50272U1 RU 2005110219/22 U RU2005110219/22 U RU 2005110219/22U RU 2005110219 U RU2005110219 U RU 2005110219U RU 50272 U1 RU50272 U1 RU 50272U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rings
locking element
ball valve
sealing
spherical locking
Prior art date
Application number
RU2005110219/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.В. Антейкер
Юрий Геннадьевич Мехоношин
Юрий Петрович Придатко
Original Assignee
Антейкер Евгений Вадимович
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 Антейкер Евгений Вадимович filed Critical Антейкер Евгений Вадимович
Priority to RU2005110219/22U priority Critical patent/RU50272U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU50272U1 publication Critical patent/RU50272U1/en

Links

Landscapes

  • Taps Or Cocks (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, конкретно к шаровым затворам, которые могут применяться в кранах и задвижках в нефтяной, газовой, химической и др. отраслях народного хозяйства.The utility model relates to pipe fittings, specifically to ball valves, which can be used in valves and gate valves in the oil, gas, chemical and other sectors of the economy.

В полезной модели шарового затвора в 1,5-2 раза уменьшена масса по сравнению с выпускаемыми образцами - прототипами, в 1,5 раза габариты и трудоемкость. Исключена необходимость подтяжки полимерных уплотнительных колец к сферическому запорному элементу в течение всего срока их службы.In the utility model of the ball valve, the mass is reduced 1.5–2 times in comparison with the produced prototype samples, the dimensions and labor consumption are 1.5 times. Eliminated the need to tighten the polymer o-rings to the spherical locking element throughout their entire service life.

Перечисленные преимущества полезной модели, по сравнению с прототипом описанным в справочном пособии « Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа». Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Недра» 1976 г. Авт. Котелевский Ю.М., Мамонов Г.В., Нисман Л.Н. и др., стр142-144., рис.V. 10. стр.144 обеспечиваются введением между корпусом затвора и уплотнительными кольцами эластичных манжет из упругого материала (резина, полиуретан) и изменением функции резьбового поджимного соединения. (В указанном источнике описан шаровой кран, состоящий из корпуса, в который встроен «плавающий» шаровой затвор, шпинделя, уплотнительных колец, накидной гайки, крышки, нажимной втулки и элементов уплотнения шпинделя.)The listed advantages of the utility model, compared with the prototype described in the reference manual "Modern design of pipe fittings for oil and gas." Ed. 2nd, rev. and add. M., "Nedra" 1976 Auth. Kotelevsky Yu.M., Mamonov G.V., Nisman L.N. et al., pp. 142-144., Fig. V. 10. p. 144 are provided by introducing between the valve body and the o-rings of elastic cuffs made of elastic material (rubber, polyurethane) and changing the function of the threaded pin connection. (The indicated source describes a ball valve consisting of a housing in which a “floating” ball valve, spindle, o-rings, union nut, cover, pressure sleeve and spindle seal elements are integrated.)

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображен шаровой затвор. Затвор состоит из корпуса - 1, сферического запорного элемента - 2, шпинделя - 3, эластичных манжет - 4, уплотнительных полимерных колец - 5, поджимной гайки - 6, герметизирующих колец - 7.The essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 schematically shows a ball valve. The shutter consists of a housing - 1, a spherical locking element - 2, a spindle - 3, elastic cuffs - 4, sealing polymer rings - 5, a compression nut - 6, sealing rings - 7.

На фиг.2 показана конструкция затвора для высоких давлений с уплотнительными полимерными кольцами - 5 в тонкостенной металлической обойме - 8, необходимой для восприятия нагрузки от высокого давления жидкости(газа) при закрытом затворе.Figure 2 shows the design of the valve for high pressures with polymer sealing rings - 5 in a thin-walled metal cage - 8, necessary to absorb the load from high pressure liquid (gas) with the valve closed.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, конкретно к шаровым затворам, которые могут применяться в шаровых кранах и шаровых задвижках в нефтяной, газовой, химической и других отраслях народного хозяйства, где применяется запорная арматура.The invention relates to pipeline valves, specifically to ball valves, which can be used in ball valves and ball valves in the oil, gas, chemical and other sectors of the economy where shutoff valves are used.

Известны два основных типа шаровых кранов (задвижек): с "плавающим" шаровым затвором и с "плавающими" кольцами. По своей технической сути эти шаровые краны (задвижки) отличаются устройством шаровых затворов. Корпуса кранов (задвижек) лишь выполняют роль несущей жесткой оболочки, объединяющей детали шаровых затворов в одну целую конструкцию и тип соединения с трубопроводом (фланцевый, резьбовой или полухомутами).Two main types of ball valves (gate valves) are known: with a "floating" ball valve and with "floating" rings. In their technical essence, these ball valves (gate valves) differ in the design of ball valves. Cases of valves (gate valves) only serve as the supporting rigid shell, combining the details of ball valves in one whole design and the type of connection to the pipeline (flanged, threaded or half-clamps).

К первому типу относятся шаровые затворы, у которых сферический запорный элемент выполнен отдельной деталью от шпинделя и может свободно перемещаться (в небольших пределах) относительно шпинделя, который только поворачивается относительно своей продольной оси и вращает сферический запорный элемент.The first type includes ball valves, in which the spherical locking element is made as a separate part from the spindle and can freely move (within small limits) relative to the spindle, which only rotates about its longitudinal axis and rotates the spherical locking element.

Ко второму типу относятся шаровые затворы, у которых шпиндель выполнен заодно со сферическим запорным элементом, а кольца могут перемещаться вдоль оси потока и прижиматься к сферическому запорному элементу за счет пружинных элементов или давления передаваемой трубопроводом среды.The second type includes ball valves, in which the spindle is integral with the spherical locking element, and the rings can be moved along the flow axis and pressed against the spherical locking element due to spring elements or pressure of the medium transmitted by the pipeline.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемой полезной модели является конструкция шарового затвора, описанная в справочном пособии " Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа". Изд. 2-е, перераб. и доп. М., "Недра" 1976 г. Авт. Котелевский Ю.М., Мамонов Г.В., Нисман Л.Н. и др., стр142-144., рис.V 10. стр.144. В указанном источнике описан шаровой кран, состоящий из корпуса, в The closest in technical essence to the claimed utility model is the design of the ball valve, described in the reference manual "Modern design of pipe fittings for oil and gas." Ed. 2nd, rev. and add. M., "Subsoil" 1976 Auth. Kotelevsky Yu.M., Mamonov G.V., Nisman L.N. et al., pp. 142-144., Fig. V 10. p. 144. The specified source describes a ball valve consisting of a housing, in

который встроен "плавающий" шаровой затвор, шпинделя, уплотнительных колец, накидной гайки, крышки, нажимной втулки и элементов уплотнения шпинделя.which has a “floating” ball valve, spindle, o-rings, union nut, cover, pressure sleeve and spindle seal elements.

Указанный шаровой кран, а, фактически - шаровой затвор, при его относительной простоте, имеет следующие недостатки.The specified ball valve, and, in fact, a ball valve, with its relative simplicity, has the following disadvantages.

1. Повышенная трудоемкость из-за особых требований к точности изготовления - уплотнительные кольца и затвор должны быть соосными.1. Increased complexity due to special requirements for manufacturing accuracy - O-rings and shutter must be coaxial.

2. Уплотнение затвора обеспечивается накидной гайкой.2. The seal of the shutter is provided with a union nut.

В конструкции затвора проникающим усилиям жидкости (газа) через уплотнения противостоят только сжимающие усилия от предварительной затяжки резьбового соединения. Таким образом, корпус затвора фактически подвергается двойной нагрузке и соответственно получается более массивным.In the design of the shutter, the penetrating forces of the liquid (gas) through the seals are opposed only by compressive forces from pre-tightening the threaded connection. Thus, the shutter body is actually subjected to double load and, accordingly, it turns out more massive.

Несимметричность элементов корпуса относительно горизонтальной оси приводит к повышенным затратам по материалам и трудоемкости при изготовлении такого шарового затвора.The asymmetry of the housing elements relative to the horizontal axis leads to increased costs for materials and laboriousness in the manufacture of such a ball valve.

После нескольких поворотов затвора из положения "открыто" в "закрыто" и наоборот уплотнительные полимерные кольца изнашиваются и необходимо получить доступ к нажимной гайке и завернуть ее снова до упора. Особенно большой износ будет происходить при высоких давлениях и наличии абразивных частиц в растворах, которые применяются при обработке скважин нефти и газа.After several turns of the shutter from the “open” to “closed” position and vice versa, the polymer sealing rings wear out and it is necessary to gain access to the pressure nut and tighten it again until it stops. Especially great wear will occur at high pressures and the presence of abrasive particles in the solutions that are used in the treatment of oil and gas wells.

Целью заявляемой полезной модели шарового затвора, является увеличение ресурса уплотнительных колец, снижение производственных затрат как за счет уменьшения требований к точности изготовления, так и снижение массы затвора за счет уменьшения напряжений в его корпусе от предварительной затяжки уплотнительных колец накидной гайкой.The purpose of the claimed utility model of the ball valve is to increase the life of the sealing rings, reducing production costs by reducing the requirements for manufacturing accuracy, and reducing the mass of the valve due to the reduction of stresses in its housing from the preliminary tightening of the sealing rings with a union nut.

В заявляемой полезной модели сферического запорного элемента существенно уменьшена его масса, габариты и трудоемкость. Исключена необходимость подтяжки уплотнительных полимерных колец, примыкающих к поверхности сферического запорного элемента в течение всего срока их службы.In the claimed utility model of a spherical locking element, its mass, dimensions and labor intensity are significantly reduced. Eliminated the need to tighten the sealing polymer rings adjacent to the surface of the spherical locking element throughout their life.

Перечисленные преимущества заявляемой полезной модели, обеспечиваются:The listed advantages of the claimed utility model are provided:

- введением гарантированных зазоров в соединениях корпус - уплотнительные полимерные кольца, обеспечивающих ограниченное перемещение сферического запорного элемента не только вдоль продольной оси затвора, но и в плоскости перпендикулярной к продольной оси затвора, что существенно снижает требования к точности оборудования и удешевляет производство корпуса затвора;- the introduction of guaranteed gaps in the joints of the housing - sealing polymer rings, providing limited movement of the spherical locking element not only along the longitudinal axis of the shutter, but also in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the shutter, which significantly reduces the requirements for precision equipment and reduces the cost of production of the shutter body;

- введением между корпусом затвора и уплотнительными полимерными кольцами эластичных манжет из упругого материала (резина, полиуретан);- the introduction between the valve body and the sealing polymer rings of elastic cuffs of an elastic material (rubber, polyurethane);

- изменением функции нажимной гайки, которая обеспечивает только предварительное сжатие эластичных манжет и ограничивает величину перемещения уплотнительных полимерных колец вместе со сферическим запорным элементом вдоль оси затвора;- a change in the function of the pressure nut, which provides only the preliminary compression of the elastic cuffs and limits the amount of movement of the sealing polymer rings together with a spherical locking element along the axis of the shutter;

- и тем, что основное уплотняющее усилие производится давлением жидкости (газа), взаимодействующей с одной или двумя эластичными манжетами (в зависимости от закрытого или открытого положения сферического запорного элемента).- and the fact that the main sealing force is produced by the pressure of a liquid (gas) interacting with one or two elastic cuffs (depending on the closed or open position of the spherical locking element).

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображен шаровой затвор. Затвор состоит из корпуса - 1, сферического запорного элемента - 2, шпинделя - 3, эластичных манжет - 4, уплотнительных полимерных колец - 5, поджимной гайки - 6 и герметизирующих колец - 7.The essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 schematically shows a ball valve. The shutter consists of a housing - 1, a spherical locking element - 2, a spindle - 3, elastic cuffs - 4, sealing polymer rings - 5, a compression nut - 6 and sealing rings - 7.

Как видно из чертежа сферический запорный элемент - 2 с зазором входит в выступ шпинделя - 3. Уплотнительные полимерные кольца - 5 также с зазором по торцу и по боковой поверхности в корпус - 1. Эластичные манжеты - 4 обеспечивают предварительный As can be seen from the drawing, a spherical locking element - 2 with a gap enters the spindle protrusion - 3. Sealing polymer rings - 5 also with a gap along the end and along the side surface into the housing - 1. Elastic cuffs - 4 provide preliminary

прижим колец - 5 к поверхности сферического запорного элемента - 2. Нажимная гайка - 6 закручена до упора в корпус - 1 так, что у сферического запорного элемента - 2 остается возможность ограниченно "плавать" вместе с уплотнительными полимерными кольцами - 5 в образовавшейся замкнутой полости в корпусе - 1.the pressure of the rings - 5 to the surface of the spherical locking element - 2. The pressure nut - 6 is screwed fully into the housing - 1 so that the spherical locking element - 2 remains able to "float" together with the polymer sealing rings - 5 in the formed closed cavity case - 1.

На фиг.2 показана конструкция затвора для высоких давлений с уплотнительными полимерными кольцами - 5 в тонкостенной металлической обойме - 8, необходимой для восприятия нагрузки от высокого давления жидкости (газа) при закрытом затворе.Figure 2 shows the design of the valve for high pressures with polymer sealing rings - 5 in a thin-walled metal cage - 8, necessary to absorb the load from high pressure liquid (gas) with the valve closed.

Затвор работает следующим образом. В закрытом положении проходное отверстие сферического запорного элемента повернуто перпендикулярно продольной оси затвора и давлением жидкости (газа) через эластичную манжету уплотнительное полимерное кольцо, с силой, пропорциональной величине давления, прижимается к поверхности сферического запорного элемента и перемещает его вместе со вторым уплотнительным кольцом, сжимая вторую эластичную манжету, до тех пор пока не выберется небольшой зазор между вторым уплотнительным кольцом и выступом корпуса, обеспечивая надежное уплотнение соединений (см. фиг.1 слева - направо). При повороте на 90° шпиндель выступом на торце, входящим с зазором в паз сферического запорного элемента, поворачивает его проходное отверстие до совмещения с проходными отверстиями уплотнительных колец, что обеспечивает перетекание жидкости (газа) по трубопроводу В этом положении затвора давление жидкости (газа) воздействует одновременно на обе эластичные манжеты и прижимает уплотнительные полимерные кольца к поверхности сферического запорного элемента, обеспечивая надежное уплотнение соединений.The shutter operates as follows. In the closed position, the bore of the spherical locking element is rotated perpendicular to the longitudinal axis of the shutter and the pressure of the liquid (gas) through the elastic cuff, the polymer sealing ring, with a force proportional to the pressure value, is pressed to the surface of the spherical locking element and moves it together with the second sealing ring, compressing the second elastic cuff until a small gap is selected between the second o-ring and the protrusion of the housing, providing a reliable seal compounds (see Figure 1 to the left -. right). When turning 90 °, the spindle with a protrusion at the end that enters with a gap in the groove of the spherical locking element, rotates its bore hole to align with the bore holes of the sealing rings, which ensures the flow of liquid (gas) through the pipeline In this shutter position, the pressure of the liquid (gas) acts simultaneously on both elastic cuffs and presses the sealing polymer rings to the surface of the spherical locking element, providing reliable sealing of the joints.

В процессе эксплуатации затвора происходит неравномерный износ полимерных колец (в горизонтальном сечении больше, чем в вертикальном), но за счет некоторой податливости уплотнительных полимерных колец усилие от давления рабочей среды через эластичные манжеты прижимает и изношенные кольца к изношенной сферической поверхности запорного элемента надежно уплотняя это соединение. Тем самым ресурс уплотнительных During the operation of the shutter, uneven wear of the polymer rings occurs (in the horizontal section more than in the vertical section), but due to the flexibility of the sealing polymer rings, the force from the working medium pressure through the elastic cuffs also presses the worn rings to the worn spherical surface of the locking element and reliably sealing this connection . Thus, the resource sealing

полимерных колец увеличивается. При высоких давлениях рабочей среды (более 100 атм.) применение тонкостенных обойм не препятствует небольшой деформации уплотнительных колец, возникающей при износе их рабочих поверхностей, что также продляет их ресурс.polymer rings is increasing. At high pressures of the working medium (more than 100 atm.), The use of thin-walled cages does not prevent slight deformation of the sealing rings that occurs when their working surfaces are worn, which also extends their life.

Шаровой затвор собирается следующим образом. В проточки на деталях поочередно вкладываются резиновые герметизирующие кольца. В корпус вкладываются:Ball valve is assembled as follows. Rubber sealing rings are alternately inserted into the grooves on the parts. Invested in the body:

шпиндель (гребень которого устанавливается параллельно продольной оси корпуса), эластичная манжета, уплотнительное полимерное кольцо, сферический запорный элемент, второе уплотнительное полимерное кольцо, вторая эластичная манжета и завинчивается до упора нажимная гайка.a spindle (the crest of which is mounted parallel to the longitudinal axis of the housing), an elastic sleeve, a sealing polymer ring, a spherical locking element, a second sealing polymer ring, a second elastic sleeve and the pressure nut is screwed to the stop.

Опытный образец заявляемого шарового затвора с д.у 46 мм изготовлен на обычном оборудовании с износом более 20%, испытан в диапазоне от 10 до 700 атм и подтвердил заявляемые преимущества в части снижения массы и упрощения технологии.A prototype of the inventive ball valve with a diameter of 46 mm is made on conventional equipment with a wear of more than 20%, tested in the range from 10 to 700 atm and confirmed the claimed benefits in terms of weight reduction and simplification of technology.

Claims (2)

1. Шаровой затвор, состоящий из корпуса с размещенным в нем сферическим запорным элементом, шпинделя, уплотнительных полимерных колец, прилегающих к поверхности сферического запорного элемента, и нажимной гайки, причем уплотнительные кольца ограниченно перемещаются вдоль оси затвора вместе со сферическим запорным элементом, отличающийся тем, что уплотнительные полимерные кольца ограниченно перемещаются в плоскости, перпендикулярной продольной оси затвора, и опираются частью торцевой поверхности на корпус затвора, а остальной частью торцевой поверхности на эластичные манжеты, расположенные между уплотнительными полимерными кольцами и корпусом затвора, которые обеспечивают прижим уплотнительных полимерных колец к поверхности сферического запорного элемента за счет давления рабочей жидкости (газа).1. Ball valve, consisting of a housing with a spherical locking element placed therein, a spindle, sealing polymer rings adjacent to the surface of the spherical locking element, and a pressure nut, the sealing rings being limited to move along the axis of the valve together with a spherical locking element, characterized in that the sealing polymer rings are limited to move in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the shutter, and are supported by part of the end surface on the shutter body, and by the rest Ortsevo surface elastic cuffs, positioned between the seal rings and the polymeric casing shutter which provide sealing clamp rings polymer to the surface of the spherical locking member by pressure of working fluid (gas). 2. Шаровой затвор по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения его работоспособности при высоких давлениях рабочей жидкости (газа) оба уплотнительных полимерных кольца снабжены металлической обоймой, охватывающей их с трех сторон, кроме поверхности, прилегающей к сферическому запорному элементу.
Figure 00000001
2. Ball valve according to claim 1, characterized in that to ensure its operability at high pressures of the working fluid (gas), both sealing polymer rings are provided with a metal cage covering them on three sides, except for the surface adjacent to the spherical locking element.
Figure 00000001
RU2005110219/22U 2005-04-08 2005-04-08 BALL VALVE RU50272U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005110219/22U RU50272U1 (en) 2005-04-08 2005-04-08 BALL VALVE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005110219/22U RU50272U1 (en) 2005-04-08 2005-04-08 BALL VALVE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU50272U1 true RU50272U1 (en) 2005-12-27

Family

ID=35870781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005110219/22U RU50272U1 (en) 2005-04-08 2005-04-08 BALL VALVE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU50272U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU145311U1 (en) BALL VALVE WITH REMOVABLE MEANS FOR HOLDING AXIAL SEAL
CN101910698B (en) Seal assembly for use with valves having a two-piece cage
US20050126638A1 (en) Check valve sealing arrangement
US8720855B2 (en) Ball valve having multiple moveable seats
US8201574B2 (en) Bi-directional sealing ball valve
US7520291B2 (en) Pressure-compensated, subsea chemical injection valve
RU50272U1 (en) BALL VALVE
US7201188B2 (en) Fluted reciprocating ball valve
RU2449192C1 (en) Reversible check valve
RU67219U1 (en) BALL VALVE
CA3018562A1 (en) Ball valve seat with triple seal
RU2232328C2 (en) Shut-off adjusting valve
RU2302574C1 (en) Globe valve
RU2374540C1 (en) Globe valve of ovander system
RU2496041C1 (en) Sliding shutter
US20060027771A1 (en) Reciprocating ball type angle valve
RU2685800C1 (en) Ball valve
RU2171935C2 (en) Double-acting ball cock for operation at high pressures
RU211993U1 (en) CHECK VALVE
RU43330U1 (en) BALL VALVE
RU2246653C1 (en) Gate valve
RU44781U1 (en) VALVE LATCH
KR101467141B1 (en) Watertight structur of shaft housing in butterfly valve
RU212179U1 (en) Check Valve
RU2169302C1 (en) Plug fitting cock

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20060409