RU86651U1

RU86651U1 - BALL VALVE ASSEMBLY

Info

Publication number: RU86651U1
Application number: RU2008145428/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Князев; Анатолий Матвеевич Пешков; Сергей Николаевич Печенев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно производственное предприятие "Сибтехноцентр"
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2009-09-10

Abstract

1. Шаровой запорный узел, содержащий корпус с осевым каналом, герметично размещенными в нем нижним и верхним седлами, между которыми герметично установлен шаровой запорный орган с осевым каналом, отличающийся тем, что в нижнюю часть корпуса ввернут фланец со шпильками, а для управления шаровым запорным органом в боковом отверстии корпуса герметично и жестко установлен привод вала, составляющий с корпусом одно целое и имеющий ограничитель поворота вала, работающий в двух положениях "открыто" и "закрыто". ! 2. Запорный узел по п.1, отличающийся тем, что привод вала снабжен рукояткой, установленной на шестигранник червяка привода. ! 3. Запорный узел по п.1, отличающийся тем, что привод вала прикреплен к корпусу посредством винтов. ! 4. Запорный узел по п.1, отличающийся тем, что фланец зафиксирован от отворота прикрепленной к нему планкой. ! 5. Запорный узел по п.1 или 4, отличающийся тем, что фланец снабжен канавками для установки герметизирующих колец. ! 6. Запорный узел по п.1, отличающийся тем, что герметичность шарового запорного органа обеспечивается поджатием седел к шару посредством гайки. ! 7. Запорный узел по п.6, отличающийся тем, что гайка снабжена внутренним шестигранником и канавками для установки, соответственно, ключа и герметизирующих колец. ! 8. Запорный узел по п.1, отличающийся тем, что герметичность привода вала относительно корпуса обеспечивается манжетами и кольцами.1. Ball locking assembly comprising a housing with an axial channel, lower and upper seats sealed inside it, between which a ball locking element with an axial channel is sealed, characterized in that a flange with studs is screwed into the lower part of the housing, and for controlling a ball locking body in the side hole of the housing hermetically and rigidly mounted shaft drive, which is integral with the body and has a limiter of rotation of the shaft, operating in two positions "open" and "closed". ! 2. The locking unit according to claim 1, characterized in that the shaft drive is equipped with a handle mounted on the hexagon of the drive worm. ! 3. The locking unit according to claim 1, characterized in that the shaft drive is attached to the housing by screws. ! 4. The locking assembly according to claim 1, characterized in that the flange is fixed from the lapel with a strap attached to it. ! 5. The locking unit according to claim 1 or 4, characterized in that the flange is provided with grooves for installing sealing rings. ! 6. The locking unit according to claim 1, characterized in that the tightness of the ball locking element is ensured by pressing the seats to the ball by means of a nut. ! 7. The locking assembly according to claim 6, characterized in that the nut is provided with an internal hexagon and grooves for installing, respectively, a key and sealing rings. ! 8. The locking assembly according to claim 1, characterized in that the tightness of the shaft drive relative to the housing is provided by cuffs and rings.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их освоения и ремонта, в том числе во время проведения работ по гидравлическому разрыву пластов, обеспечения безопасного ведения работ, предупреждения выбросов, открытых фонтанов, охраны недр и окружающей среды.The utility model relates to the oil and gas industry and may find application for sealing the mouth of oil and gas wells during their development and repair, including during hydraulic fracturing, ensuring safe operations, preventing emissions, open fountains, protecting the subsoil and the environment.

Известен кран шаровой, содержащий корпус цилиндрической формы, внутри которого размещены седла, упругие прокладки и шаровая пробка, имеющая палец управления с кольцевым резиновым уплотнением в отверстии стенки корпуса (Кутепов А.И. и др. Справочник-каталог по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации фонтанов, Москва, "Недра", 1981, стр.38, рис.1.20. Кран шаровой типа КШЦ).Known ball valve containing a cylindrical body, inside which are seats, elastic gaskets and a ball plug having a control finger with an annular rubber seal in the opening of the housing wall (Kutepov A.I. et al. Directory-catalog of equipment and tools for warning and liquidation of fountains, Moscow, "Nedra", 1981, p.38, Fig.1.20. Ball valve type КШЦ).

Однако эта конструкция обладает рядом недостатков, а именно:However, this design has several disadvantages, namely:

- большая металлоемкость из-за необходимости введения внутрь корпуса двух стаканов, на торцах которых, в местах стыка, образованы цилиндрические поверхности за счет смыкания полуотверстий, перпендикулярных оси корпуса, для размещения цапф вращения шаровой пробки, суженным проходом в шаровой пробке из-за размещения уплотнительного элемента в торцевой кольцевой канавке седла;- large metal consumption due to the need to introduce two glasses into the body, at the ends of which, at the joints, cylindrical surfaces are formed due to the closure of half-holes perpendicular to the axis of the body to accommodate the trunnions of rotation of the ball plug, the narrowed passage in the ball plug due to the placement of an element in the end annular groove of the saddle;

- ограниченная пространственная возможность по управлению краном в аварийной ситуации.- limited spatial ability to control the crane in an emergency.

Кроме того, стаканы усложняют конструкцию и создают определенные трудности технологического характера при изготовлении крана. Существенным недостатком здесь является необходимость точного совмещения оси пальца управления с плоскостью стыка стаканов, что снижает его надежность.In addition, glasses complicate the design and create certain technological difficulties in the manufacture of the crane. A significant drawback here is the need to accurately align the axis of the finger of the control with the plane of the junction of the glasses, which reduces its reliability.

Известен кран шаровой, предназначенный для предотвращения выброса промывочной жидкости и пластовых флюидов, представляющий собой комбинацию шарового крана и обратного клапана, седло которого расположено внутри шаровой пробки (а.с. №1546615, опубл. 28.02.1990 год).Known ball valve designed to prevent the release of flushing fluid and reservoir fluids, which is a combination of a ball valve and check valve, the seat of which is located inside the ball plug (AS No. 1546615, published on 02.28.1990).

Устройство обладает повышенным гидравлическим сопротивлением из-за суженного прохода в шаровой пробке, обусловленного конструкцией заделки уплотнительных элементов в седлах, что отрицательно сказывается на его надежности.The device has increased hydraulic resistance due to a narrowed passage in the ball plug due to the design of sealing elements in the seats, which negatively affects its reliability.

Известно, принятое за прототип, устройство для герметизации внутри-трубного пространства бурильной трубы, содержащее корпус с осевым каналом, внутренней расточкой, узлами соединения с бурильными трубами и герметично размещенными в нем верхним и нижним седлами и щаровой запорный орган с осевым каналом и приводным шпинделем, плотно установленный в расточке корпуса между седлами (А.с. СССР №1680953, опубл. 30.09.1991 г.).It is known that a device for sealing an inner pipe space of a drill pipe, comprising a housing with an axial channel, an internal bore, joints with drill pipes and upper and lower saddles sealed inside it and a spherical shut-off element with an axial channel and a drive spindle, is known tightly installed in the bore of the body between the saddles (AS USSR No. 1680953, publ. 09/30/1991).

Общими недостатками известных устройств, в том числе и прототипа, являются недостаточная надежность в управлении ими в экстремальной ситуации, сложность конструктивного решения, неудобство при эксплуатации, т.к. известные устройства требуют больших физических, ручных затрат на установку в аварийных ситуациях на скважинах.Common disadvantages of the known devices, including the prototype, are the lack of reliability in managing them in an extreme situation, the complexity of the design solution, the inconvenience of operation, because Known devices require large physical, manual installation costs in emergency situations at the wells.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности управления шаровым запорным узлом в экстремальной ситуации, упрощение конструкции и повышение удобства при его использовании.The technical result of the proposed utility model is to increase the reliability of control of a ball shut-off unit in an extreme situation, simplify the design and increase convenience when using it.

Технический результат достигается тем, что в шаровом запорном узле, содержащем корпус с осевым каналом и герметично размещенными в нем нижним и верхним седлами, между которыми герметично установлен шаровой запорный орган с осевым каналом, согласно полезной модели, в нижнюю часть корпуса ввернут фланец со шпильками, а для управления шаровым запорным органом в боковом отверстии корпуса герметично и жестко установлен привод вала, составляющий с корпусом одно целое, и имеющий ограничитель поворота вала, работающий в двух положениях - "открыто" и "закрыто", при этом привод вала снабжен рукояткой, установленной на шестигранник червяка привода и прикреплен к корпусу посредством винтов, фланец зафиксирован от отворота, прикрепленной к нему планкой, и снабжен канавками для установки герметизирующих колец, герметичность шарового запорного органа обеспечивается поджатием седел к шару посредством гайки, которая снабжена внутренним шестигранником и канавками для установки, соответственно, ключа и герметизирующих колец, а герметичность привода вала относительно корпуса обеспечивается манжетами и кольцами.The technical result is achieved by the fact that in a ball locking assembly comprising a housing with an axial channel and lower and upper seats sealed in it, between which a ball locking body with an axial channel is hermetically installed, according to a utility model, a flange with studs is screwed into the lower part of the housing, and to control the ball locking element in the side hole of the housing, the shaft drive is hermetically and rigidly mounted, which is integral with the body and has a shaft rotation limiter operating in two positions - "open o "and" closed ", while the shaft drive is equipped with a handle mounted on the hexagon of the drive worm and attached to the housing by means of screws, the flange is fixed from the lapel, the strap is attached to it, and provided with grooves for installing sealing rings, the tightness of the ball locking element is ensured by preloading seats to the ball by means of a nut, which is equipped with an internal hexagon and grooves for installing, respectively, a key and sealing rings, and the tightness of the shaft drive relative to the housing provides cuffs and rings.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно - следственная связь.Between the distinguishing features and the achieved technical result, there is the following causal relationship.

Наличие фланца в нижней части корпуса и привода вала с ограничителем поворота вала повышают надежность устройства и удобство при его эксплуатации в экстремальных условиях. Выполнение привода вала, как одно целое с корпусом, упрощает конструкцию и повышает удобство при его обслуживании.The presence of a flange in the lower part of the housing and the shaft drive with a shaft rotation limiter increases the reliability of the device and the convenience during its operation in extreme conditions. The implementation of the shaft drive, as one unit with the housing, simplifies the design and improves the convenience of its maintenance.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналоге-прототипе заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог-прототип, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели "Шаровой запорный узел", а определение прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле полезной модели.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about the prototype analogue of the claimed utility model, allowed to establish that the applicant did not find an analog prototype characterized by features identical to those of the claimed utility model " Ball locking unit ", and the definition of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, allowed to identify a set of essential, in relation to the seen the applicant technical result, distinguishing features in the claimed object, set forth in the utility model formula.

Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует критерию "новизна", согласно действующему законодательству.Therefore, the claimed utility model meets the criterion of "novelty", according to the current legislation.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого шарового запорного узла, может быть многократно использована в производстве аналогичных устройств с получением технического результата, заключающегося в получении простого по конструкции, надежного в управлении в экстремальной ситуации и удобного при его обслуживании, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию "промышленная применимость".The set of essential features characterizing the essence of the inventive ball locking assembly can be repeatedly used in the manufacture of similar devices to obtain a technical result consisting in obtaining a simple in design, reliable in extreme situations and convenient for its maintenance, which allows us to conclude that it is useful models to the criterion of "industrial applicability".

Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг.1 - представлен общий вид шарового запорного узла, на фиг.2 - привод вала.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of a ball locking assembly, and Fig. 2 shows a shaft drive.

Шаровой запорный узел содержит корпус 1 с осевым каналом, в котором размещен шаровой запорный орган 2 с осевым каналом плотно установленный между седлами 3. Герметичность шарового запорного органа достигается поджимом седел 3 гайкой 4, которая имеет внутренний шестигранник для установки ключа и канавки для установки герметизирующих колец 5 и 6. От отворота гайка 4 фиксируется стопорным винтом 7 с шайбой 8. Для предотвращения попадания жидкости и предохранения резьбы стопорного винта 7 и гайки 4 предназначено кольцо 9. В нижнюю часть корпуса 1 ввернут фланец 10 со шпильками 11, который имеет канавки для установки герметизирующих колец 5 и фиксируется планкой 12, прикрепленной к фланцу 10 винтами 13. В боковом отверстии корпуса 1 размещен редукторный привод вала 14 для управления шаровым запорным органом 2. Привод вала 14 крепится к корпусу 1 винтами 15 и снабжен рукояткой 16, которая крепится винтом 17 через шайбу 18. Привод вала 14 имеет ограничитель поворота 19 шарового запорного органа 2.The ball locking assembly comprises a housing 1 with an axial channel, in which a ball locking body 2 with an axial channel is placed tightly installed between the seats 3. The tightness of the ball locking body is achieved by tightening the seats 3 with a nut 4, which has an internal hexagon for installing a key and grooves for installing sealing rings 5 and 6. From the flap, the nut 4 is fixed with a locking screw 7 with a washer 8. To prevent the ingress of fluid and protecting the threads of the locking screw 7 and nut 4, a ring 9 is intended. To the lower part of the housing flange 10 is turned with studs 11, which has grooves for installing sealing rings 5 and is fixed by a strip 12 attached to flange 10 by screws 13. A gear drive of the shaft 14 is placed in the side hole of the housing 1 to control the ball locking element 2. The shaft drive 14 is attached to the housing 1 with screws 15 and equipped with a handle 16, which is fastened with a screw 17 through the washer 18. The drive of the shaft 14 has a rotation limiter 19 of the ball locking element 2.

Привод вала 14 (фиг.2) содержит корпус 20, в нижнюю внутреннюю проточку которого вставляются: втулка 21, червяк 22, упорный подшипник 23 и закрываются крышкой 24. На шестигранник червяка 22 устанавливается рукоятка 16. Крышка 24 крепится к корпусу 20 привода винтами 25 и герметизируется кольцом 26. Крышка 24 и червяк 22 герметизируется кольцом 27. В среднюю внутреннюю проточку корпуса 20 привода вставляется упорный подшипник 28, колесо червячное 29 и вал 30. Вал 30 и корпус 20 привода герметизируется кольцом 31. Вал 30 привода может поворачиваться только на 90° за счет наличия ограничителя поворота вала 32, который работает в двух положениях -"открыто" и "закрыто". Вал 30 привода загерметизирован относительно корпуса 1 четырьмя манжетами 33, с одной стороны которых, находится опорное кольцо 34, а с другой - кольцо нажимное 35. Корпус 1 и корпус 20 привода вала 14 герметизируются кольцом 36.The drive shaft 14 (figure 2) contains a housing 20, into the lower inner groove of which are inserted: a sleeve 21, a screw 22, a thrust bearing 23 and are closed by a cover 24. A handle is mounted on the hexagon of the screw 22. The cover 24 is attached to the drive housing 20 by screws 25 and sealed by a ring 26. The cover 24 and the worm 22 are sealed by a ring 27. A thrust bearing 28, a worm wheel 29 and a shaft 30 are inserted into the middle inner groove of the drive housing 20. The shaft 30 and the drive housing 20 are sealed by the ring 31. The drive shaft 30 can only be rotated by 90 ° due the presence of the rotation limiter of the shaft 32, which operates in two positions - "open" and "closed". The drive shaft 30 is sealed relative to the housing 1 by four cuffs 33, on one side of which there is a support ring 34, and on the other a pressure ring 35. The housing 1 and the housing 20 of the drive shaft 14 are sealed by a ring 36.

Для смазки червячной передачи предусмотрена масленка 37.A grease nipple 37 is provided for lubricating the worm gear.

Шаровой запорный узел работает следующим образом.Ball locking unit operates as follows.

Для закрытия шарового запорного узла необходимо рукоятку 16 вращать по часовой стрелке, при этом риска на вале 30 редуктора должна совпасть с буквой "З" (не показана) на корпусе привода 20. Открытие производится вращением рукоятки 16 против часовой стрелки, при этом риска на вале 30 должна совпасть с буквой "О" (не показана) на корпусе привода 20.To close the ball locking assembly, it is necessary to rotate the handle 16 clockwise, while the risk on the shaft 30 of the gearbox must coincide with the letter "Z" (not shown) on the drive housing 20. Opening is done by rotating the handle 16 counterclockwise, with the risk on the shaft 30 must match the letter "O" (not shown) on the drive housing 20.

Предлагаемая полезная модель, по сравнению с известными, отличается простотой конструктивного решения, надежностью управления шаровым запорным узлом в экстремальной ситуации и удобством при его использовании.The proposed utility model, in comparison with the known ones, is distinguished by the simplicity of the constructive solution, the reliability of controlling the ball shut-off unit in an extreme situation, and the convenience when using it.

Claims

1. Ball locking assembly comprising a housing with an axial channel, lower and upper seats sealed inside it, between which a ball locking element with an axial channel is sealed, characterized in that a flange with studs is screwed into the lower part of the housing, and for controlling a ball locking body in the side hole of the housing hermetically and rigidly mounted shaft drive, which is integral with the body and has a limiter of rotation of the shaft, operating in two positions "open" and "closed".

2. The locking unit according to claim 1, characterized in that the shaft drive is equipped with a handle mounted on the hexagon of the drive worm.

3. The locking unit according to claim 1, characterized in that the shaft drive is attached to the housing by screws.

4. The locking assembly according to claim 1, characterized in that the flange is fixed from the lapel with a strap attached to it.

5. The locking unit according to claim 1 or 4, characterized in that the flange is provided with grooves for installing sealing rings.

6. The locking unit according to claim 1, characterized in that the tightness of the ball locking element is ensured by pressing the seats to the ball by means of a nut.

7. The locking assembly according to claim 6, characterized in that the nut is provided with an internal hexagon and grooves for installing, respectively, a key and sealing rings.

8. The locking assembly according to claim 1, characterized in that the tightness of the shaft drive relative to the housing is provided by cuffs and rings.