RU68632U1 - Уплотнение шарового крана - Google Patents
Уплотнение шарового крана Download PDFInfo
- Publication number
- RU68632U1 RU68632U1 RU2007125804/22U RU2007125804U RU68632U1 RU 68632 U1 RU68632 U1 RU 68632U1 RU 2007125804/22 U RU2007125804/22 U RU 2007125804/22U RU 2007125804 U RU2007125804 U RU 2007125804U RU 68632 U1 RU68632 U1 RU 68632U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- saddle
- ring
- outer ring
- elastically deformable
- deformable element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Taps Or Cocks (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры и может быть использована в конструкциях шаровых кранов. Уплотнение шарового крана выполнено в виде упругодеформируемого элемента, установленного в расточке корпуса крана. Упругодеформируемый элемент содержит соединенные между собой наружное и внутреннее металлические кольца и размещенное внутри них седло. Наружное кольцо имеет форму цилиндрического канала, а внутреннее кольцо имеет Г-образное сечение, размещено в полости канала наружного кольца и оперто на его днище, при этом седло запрессовано в радиальный зазор, образованный между цилиндрическими стенками наружного и внутреннего колец. Сопряжение внутренней поверхности цилиндрической стенки и торцевой поверхности радиальной стенки внутреннего кольца упругодеформируемого элемента выполнено скругленным, а днище наружного кольца в зоне размещения седла осажено с увеличением объема радиального зазора между стенками наружного и внутреннего колец. Внутренняя стенка наружного кольца упругодеформируемого элемента подвергнута обкатке роликом и после обкатки расположена под углом 3-5 градусов к оси симметрии кольца. После запрессовки материала седла в радиальный зазор между цилиндрическими стенками наружного и внутреннего колец упругодеформируемого элемента и обкатки цилиндрической стенки наружного кольца роликом тело седла с торца обточено на токарном станке с образованием конической рабочей поверхности. Необходимую ширину площадки L конической поверхности на торце седла определяют из выражения
где D1 - диаметр опоры наружного кольца на стенке корпуса крана (м); D2 - диаметр, соответствующий середине площадки конической поверхности торца седла (м), DS - диаметр шара (м); р - рабочее давление жидкой среды перед шаровом краном (Па); Е - модуль упругости (Па) и ν - коэффициент Пуассона композитного материала седла. В расточке корпуса установлено центровочное кольцо, а в объеме, ограниченном цилиндрическими поверхностями стенки корпуса крана и наружного кольца упругодеформируемого элемента, а так же торцевыми поверхностями проточки в корпусе крана и центровочного кольца размещены два резиновых уплотнительных кольца.
Description
Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры и может быть использована в конструкциях шаровых кранов.
Известна конструкция уплотнения шарового крана по патенту №57054780, Япония, МПК F16K 5/20, в которой в качестве упругого элемента используется конического сечения тарельчатая пружина, опирающаяся по наружному диаметру на корпус крана, а по внутреннему диаметру - на оправку, в кольцевом пазу которой размещено уплотнительное седло.
Недостатком известной конструкции является необходимость высокоточной обработки цилиндрических посадочных поверхностей корпуса крана и оправки седла для обеспечения уплотнения этих поверхностей посредством резиновых колец и предотвращения вероятности возникновения малейших перекосов в конструкции уплотнения.
Известна конструкция уплотнения шарового крана по патенту РФ №2218501, МПК F16K 5/06, в которой шар контактирует с кольцевыми седлами (прокладками). Седла установлены в центральном отверстии втулок П-образного сечения. Прилежащие к седлам стенки втулок предназначены для компенсации износа седел за счет упругой деформации втулок.
Недостатком известной конструкции является то, что уплотнение контактной поверхности между запорным шаром и седлом определяется главным образом упругими характеристиками самого седла, а не втулки П-образного сечения. Поэтому износ седла не удастся скомпенсировать упругими напряжениями во втулке П-образного сечения.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкция уплотнения шарового крана по патенту Великобритании №2198500, МПК F16K 5/06, принятая в качестве прототипа, в которой уплотнительные элементы образованы посредством соединенных между собой колец, изготовленных из листового металла, одно из которых (наружное) опирается на корпус крана, а во втором закреплено уплотнительное седло круглого поперечного сечения, изготовленное из антифрикционного материала.
Недостатком известной конструкции является сложность ее изготовления с точки зрения герметичного охвата стенкой металлического кольца тела уплотнительного седла.
Кроме того, в этой конструкции недостаточно надежно решена проблема уплотнения упругого элемента относительно корпуса крана.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание технологичной конструкции уплотнения шарового крана, а также повышение эффективности уплотнения шарового крана.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Уплотнение шарового крана выполнено в виде упругодеформируемого элемента, установленного в расточке корпуса крана. Упругодеформируемый элемент содержит соединенные между собой наружное и внутреннее металлические кольца и размещенное внутри них седло. Наружное кольцо имеет форму цилиндрического канала, а внутреннее кольцо имеет Г-образное сечение, размещено в полости канала наружного кольца и оперто на его днище, при этом седло запрессовано в радиальный зазор, образованный между цилиндрическими стенками наружного и внутреннего колец.
Сопряжение внутренней поверхности цилиндрической стенки и торцевой поверхности радиальной стенки внутреннего кольца упругодеформируемого элемента выполнено скругленным, а днище
наружного кольца в зоне размещения седла осажено с увеличением объема радиального зазора между стенками наружного и внутреннего колец.
Внутренняя стенка наружного кольца упругодеформируемого элемента подвергнута обкатке роликом и после обкатки расположена под углом 3-5 градусов к оси симметрии кольца.
После запрессовки материала седла в радиальный зазор между цилиндрическими стенками наружного и внутреннего колец упругодеформируемого элемента и обкатки цилиндрической стенки наружного кольца роликом тело седла с торца обточено на токарном станке с образованием конической рабочей поверхности.
Необходимую ширину площадки L конической поверхности на торце седла определяют из выражения
где D1 - диаметр опоры наружного кольца на стенке корпуса крана (м); D2 - диаметр, соответствующий середине площадки конической поверхности торца седла (м), DS - диаметр шара (м); p - рабочее давление жидкой среды перед шаровом краном (Па); Е - модуль упругости (Па) и ν - коэффициент Пуассона композитного материала седла.
В расточке корпуса установлено центровочное кольцо, а в объеме, ограниченном цилиндрическими поверхностями стенки корпуса крана и наружного кольца упругодеформируемого элемента, а так же торцевыми поверхностями проточки в корпусе крана и центровочного кольца размещены два резиновых уплотнительных кольца.
На фиг.1 изображен местный разрез шарового крана; на фиг.2 - местный разрез корпуса шарового крана; на фиг.3 - упругодеформируемый элемент шарового крана.
Кран содержит корпус 1, расположенный в полости корпуса шар 2 со сквозным отверстием "А" и два уплотнения, расположенные симметрично
относительно вертикальной оси вращения шара 2 (на фиг.1 условно изображено только одно из двух уплотнений).
Каждое из уплотнений шарового крана выполнено в виде упругодеформируемого элемента, установленного в расточке корпуса крана. Упругодеформируемый элемент содержит соединенные между собой наружное 3 и внутреннее 4 металлические кольца, и размещенное внутри них седло 5, изготовленное из композитного антифрикционного материала и расположенное в радиальном зазоре "з" между цилиндрическими стенками колец 3 и 4. Уплотнение включает также 2 резиновых уплотнительных кольца 6, центровочное кольцо 7 и разрезное стопорное кольцо 8.
Наружное кольцо 3 упругодеформируемого элемента образует цилиндрический канал "к" (фиг.3). Внутреннее кольцо 4 упругодеформируемого элемента имеет Г-образное сечение, размещено в полости цилиндрического канала "к" наружного кольца 3 и опирается на днище "д" наружного кольца 3. Соединение наружного 3 и внутреннего 4 колец между собой выполнено посредством сварки (условно не показана). Наружное кольцо 3 оперто цилиндрической и торцевой стенками на цилиндрическую и торцевую поверхности проточки «у» в корпусе 1 шарового крана.
Для центрирования упругодеформируемого элемента в радиальном направлении использовано центровочное кольцо Г-образного сечения 7, а для фиксации упругодеформируемого элемента в осевом направлении применено прямоугольного сечения разрезное кольцо 8, заходящее в радиальный паз «с», выполненный в корпусе 1 шарового крана.
Два резиновых уплотнительных кольца 6 размещены в объеме, ограниченном цилиндрическими поверхностями стенки корпуса 1 крана и наружного кольца 3 упругодеформируемого элемента, а так же торцевыми поверхностями центровочного кольца 7 и проточки «ф» в корпусе 1 крана. Резиновые уплотнительные кольца 6 предотвращают возможность
перетекания перекачиваемой жидкости через радиальный зазор между наружным кольцом 3 упругодеформируемого элемента и цилиндрической стенкой корпуса 1 крана.
Для фиксации и уплотнения седла 5 относительно упругодеформируемого элемента материал седла 5 запрессован в радиальный зазор "з" между цилиндрическими стенками наружного 3 и внутреннего 4 колец с опорой на днище "д" наружного кольца 3.
При этом для более надежной фиксации материала седла 5 относительно упругодеформируемого элемента сопряжение внутренней поверхности цилиндрической стенки и торцевой поверхности радиальной стенки внутреннего кольца 4 выполнено скругленным, а днище наружного кольца 3 в зоне размещения седла 5 осажено на глубину "е" с увеличением объема радиального зазора "з" между стенками наружного 3 и внутреннего 4 колец и образованием полости «п» вблизи днища «д» наружного кольца 3.
Кроме того, предусмотрена фиксация материала седла 5 относительно упругодеформируемого элемента за счет обжатия тела седла 5 путем обкатки с помощью ролика внутренней цилиндрической стенки наружного кольца 3. При этом угол β между осью симметрии наружного кольца 3 и поверхностью его внутренней цилиндрической стенки после обжатия при обкатке роликом составляет 3-5 градусов.
После запрессовки материала седла 5 в радиальный зазор "з", образуемый цилиндрическими стенками наружного 3 и внутреннего 4 колец, и обкатки внутренней цилиндрической стенки наружного кольца 3 роликом тело седла 5 с торца обточено на токарном станке с образованием конической рабочей поверхности, соприкасающейся со сферической поверхностью шара 2. Угол конусности α торцевой поверхности седла составляет 40 градусов.
Наличие контакта между конической поверхностью седла 5 и сферической поверхностью шара 2 обеспечивает надежное взаимное
уплотнение этих поверхностей и требуемую герметичность шарового крана в его закрытом состоянии.
Необходимую ширину площадки L конической поверхности на торце седла определяют из выражения
где D1 - диаметр опоры наружного кольца на стенке корпуса крана (м); D2 - диаметр соответствующий середине площадки конической поверхности торца седла (м); DS - диаметр шара (м); р - рабочее давление жидкой среды перед шаровом краном (Па); Е - модуль упругости (Па) и ν - коэффициент Пуассона композитного материала седла.
Шаровой кран работает следующим образом.
В открытом положении крана (фиг.1) ось пропускного отверстия "А" в шаре 2 совпадает с осью отверстий "Б" в корпусе 1 крана. Для перевода крана в закрытое состояние шар 2 поворачивают вокруг вертикальной оси в положение, при котором ось его сквозного отверстия "А" становится перпендикулярной оси отверстий "Б" в корпусе 1 крана. В этом положении шара 2 уплотнительное седло 5, расположенное в радиальном зазоре "з" между стенками наружного 3 и внутреннего 4 колец упругодеформируемого элемента, прижатое к сферической поверхности шара 2 за счет упругой деформации наружного кольца 3, опирающегося на цилиндрическую и торцевую поверхности проточки «у» в корпусе 1 крана, препятствует перетеканию перекачиваемой через шаровой кран жидкой среды.
Предложенная конструкция технологична в изготовлении, а благодаря созданию надежного уплотнения седла относительно упругого элемента и упругого элемента относительно корпуса крана, повышается эффективность уплотнения шарового крана.
Claims (6)
1. Уплотнение шарового крана, выполненное в виде упругодеформируемого элемента, установленного в расточке корпуса крана, и содержащего соединенные между собой наружное и внутреннее металлические кольца и размещенное внутри них седло, отличающееся тем, что наружное кольцо имеет форму цилиндрического канала, а внутреннее кольцо имеет Г-образное сечение, размещено в полости канала наружного кольца и оперто на его днище, при этом седло запрессовано в радиальный зазор, образованный между цилиндрическими стенками наружного и внутреннего колец.
2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что сопряжение внутренней поверхности цилиндрической стенки и торцевой поверхности радиальной стенки внутреннего кольца упругодеформируемого элемента выполнено скругленным, а днище наружного кольца в зоне размещения седла осажено с увеличением объема радиального зазора между стенками наружного и внутреннего колец.
3. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что внутренняя стенка наружного кольца упругодеформируемого элемента подвергнута обкатке роликом и после обкатки расположена под углом 3-5° к оси симметрии кольца.
4. Уплотнение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что после запрессовки материала седла в радиальный зазор между цилиндрическими стенками наружного и внутреннего колец упругодеформируемого элемента и обкатки цилиндрической стенки наружного кольца роликом тело седла с торца обточено на токарном станке с образованием конической рабочей поверхности.
5. Уплотнение по п.4, отличающееся тем, что необходимую ширину площадки L конической поверхности на торце седла определяют из выражения
где D1 - диаметр опоры наружного кольца на стенке корпуса крана, м;
D2 - диаметр, соответствующий середине площадки конической поверхности торца седла, м;
DS - диаметр шара, м;
р - рабочее давление жидкой среды перед шаровом краном, Па;
Е - модуль упругости, Па;
ν - коэффициент Пуассона композитного материала седла.
6. Уплотнение шарового крана по п.1, отличающееся тем, что в расточке корпуса установлено центровочное кольцо, а в объеме, ограниченном цилиндрическими поверхностями стенки корпуса крана и наружного кольца упругодеформируемого элемента, а также торцевыми поверхностями проточки в корпусе крана и центровочного кольца размещены два резиновых уплотнительных кольца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007125804/22U RU68632U1 (ru) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | Уплотнение шарового крана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007125804/22U RU68632U1 (ru) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | Уплотнение шарового крана |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU68632U1 true RU68632U1 (ru) | 2007-11-27 |
Family
ID=38960846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007125804/22U RU68632U1 (ru) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | Уплотнение шарового крана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU68632U1 (ru) |
-
2007
- 2007-07-10 RU RU2007125804/22U patent/RU68632U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SG181260A1 (en) | Metal seat seal with flexible sealing edge | |
US3088759A (en) | Swivel pipe coupling having low friction seals | |
WO2018026844A1 (en) | Flexible seat ball valve | |
RU2635746C1 (ru) | Кольцо седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана | |
RU68632U1 (ru) | Уплотнение шарового крана | |
CA3078031C (en) | Annular sealing assembly | |
RU2529960C1 (ru) | Клиновая задвижка | |
RU155805U1 (ru) | Шиберная задвижка | |
RU68631U1 (ru) | Уплотнение шарового крана | |
RU2374540C1 (ru) | Шаровой кран системы овандер | |
RU181157U1 (ru) | Клапан с уплотнением для насоса | |
RU2244862C2 (ru) | Шиберная задвижка | |
CN107208810A (zh) | 衬里型蝶形阀 | |
RU177610U1 (ru) | Задвижка шиберная | |
RU160242U1 (ru) | Упругое седло для крана с поворотной пробкой | |
CN205956409U (zh) | 一种三偏心蝶阀 | |
RU2752503C1 (ru) | Клапан обратный шариковый | |
RU164807U1 (ru) | Опорная втулка штока клапана | |
US11885427B1 (en) | Valve core with bolt-connected valve stem and drive piece | |
RU2246653C1 (ru) | Задвижка | |
CN212131378U (zh) | 一种耐用型球阀 | |
RU43330U1 (ru) | Шаровой кран | |
RU75227U1 (ru) | Клапан штангового погружного насоса | |
US20200200272A1 (en) | Valve assembly design using hyper-elastomeric compression system and method | |
RU2427749C2 (ru) | Затвор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MZ1K | Utility model is void |
Effective date: 20090803 |