SU1588970A1 - Шаровой пробковый кран А.А.Шишкина - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в качестве запорного органа дл  установки на трубопроводах. Цель изобретени  - повышение надежности работы крана. Сварной корпус состоит из цилиндрической обечайки и присоединительных патрубков (П). В корпусе установлена шарова  поворотна  пробка с цапфовыми опорами, взаимодействующа  с уплотн ющими узлами. Узлы размещены в расточках П. На торцах П и обечайки выполнены по их периметру кольцевые усы, сваренные между собой несиловым швом. На наружных цилиндрических поверхност х П и обечайки выполнены кольцевые выступы, охваченные соединительным силовым элементом. Каждый элемент выполнен из двух накладных полуколец. Кольцевые канавки полуколец вход т в выступы П. Каждый уплотн ющий узел выполнен из седла и кольцевой обоймы. Герметичность в кране при одностороннем давлении транспортируемой среды осуществл етс  по принципу самоуплотнени . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к промышленной трубопроводной арматуре, и примен етс  в качест - ве запорного органа дл  установки на трубопроводы .

Цель изобретени  - повышение надежности работы за счет дублировани  герметичного несилового сварного шва соединительным силовым элементом, а также за счет осуществлени  самоуплотнени  уплотн ющих узлов относительно сферической поверхности шаровой пробки.

На фиг. 1 изображен шаровой пробковый кран с частичным разрезом, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - подшипникова  втулка, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид спереди (сечение А-А на фиг. 3).

Шаровой пробковый кран содержит сварной корпус, состо щий из цилиндрической обечайки 1 и присоединительных патрубков 2. В корпусе установлена шарова  поворотна  пробка 3 с цапфовыми опорами 4 и подшипниками 5. Шарова  пробка 3 взаимодействует с уплотн ющими узлами, установленными в расточках 6 патрубков 2 с возможностью радиального и осевого перемещени . На торцах 7 и 8 каждого патрубка 2 и обечайки 1 соответственно выполнены по их периметру кольцевые усы 9 и 10 соответственно, сваренные между собой герметичным несиловым швом. На наружных цилиндрических поверхност х 11 и 12 каждого патрубка 2 и обечайки 1 соответственно выполнены кольцевые выступы 13 и 14, охваченные соединительным силовым элементом .

Каждый соединительный силовой элемент выполнен из двух накладных полуколец 15 и 16. На внутренних поверхност х полуколец 15 и 16 выполнены кольцевые канавки 17, вход щие в ответные кольцевые выступы 13 и 14 присоединительных патрубков 2 и обечайки 1. Два полуСЛ

00 00

;о vi

кольца 15 и 16 соединены между собой сварными соединительными накладками 18 и 19 Каждый уплотн ющий узел выполнен из седла 20 и кольцевой обоймы 21. В седле 20 герметично закреплено эластичное кольцо 22, контактирующее со сферической поверх ностью 23 шаровой пробки 3. В расточке 24 кольцевой обоймы 21 размещено с возможностью осевого и радиального перемещений седло 20, уплотненное по наружной цилинд- Р ической поверхности уплотнительным коль- фм 25. Между торцовыми поверхност ми р|асточки 24 обоймы 21 и седла 20 соот- в;етственно размещены равномерно расположенные по окружности распорные пружины 26. Между сопр гаемыми торцовыми поверхност ми кольцевой обоймы 21 и расточки 6 присоединительного патрубка 2 размещено употнительное эластичное кольцо 27, диаметр которого меньше диаметра сопр гаемых цилиндрических поверхностей 28 и 29 седла 20 и кольцевой обоймы 21 соответственно .

Шаровой пробковый кран как запорное устройство работает по принципу самоуплотнени . При направлении движени  транспортируемой среды (показано стрелкой) при открытом кране все его внутренние полости наход тс  под одинаковым давлением (давлением транспортируемой среды), т. е. все детали, расположенные внутри корпуса крана , наход тс  в разгруженном состо нии. В закрытом кране давлением транспортируемой среды в направлении, как показано стрелкой, седло 20 с эластичным кольцом 22 (из полиуретана) беззазорно прижимаетс  к Сферической поверхности 23 пробки 3 с расчетным удельным давлением, создаваемым посто нным суммарным усилием пружин 26, и давлением среды на расчетную площадь (перпендикул рную оси проходного сечени  крана), равную разности площадей круга с диаметром, равным диаметру уплотн ющей поверхности кольца 25, и круга со средним диаметром, уплотн ющего эластичного кольца 22. Одновременно обойма 21 прижимаетс  к базовой торцовой плоскости патрубка 2 посто нным суммарным усилием пружин 26 и давлением среды на расчетную площадь (перпендикул рную оси проходного сечени  крана), равную разности площадей круга с диаметром, равным диаметру уплотн ющей поверхности кольца 25, и круга с диаметром , равным диаметру уплотн ющей поверхности эластичного кольца 27. Уплотнение разъемных стыков обечайки 1 корпуса и присоединительных патрубков 2 осуществл етс  посредством уплотн ющего круглого элемента 30. И только после успешного межоперационного испытани  крана на герметичность в затворе и по разъемам корпуса накладываетс  гарантийный уплотн ющий сварной шов 31 по сопр гаемым усам 9 и 10 обечайки 1 и патрубкам 2 (допускающий 2-3-разовую его срезку и сварку), т. е. определ ющий ремонтоспособность крана в процессе изготовлени  и эксплуатации с последующим наложением полуколец 15 и 16 и сваркой их накладками 18 и 19.

Установочна  центровка шаровой пробки 3 относительно базовой посадочной цилиндрнческой поверхности опор 4 осуществл етс  посредством компенсирующих колец 32 (из пластмассы типа фторопласт), одновременно выполн ющих функцию самосмазывающихс  упорных подщипников, вращающейс  щаровой пробки 3. Сборка каждого патрубка 2 с обоймой 21, уплотнительным кольцом 27, пружинами 26, уплотнительным кольцом 25 и предварительно собранным уплотн ющим элементом, состо щим из: седла 20, эластичного кольца 22, нажимного кольца 33 и соединительных полуколец 34, осуществл етс  посредством монтажных винтов 35, как отдельного узла. Также отдельным узлом собираетс  щарова  пробка 3 с компенсирующими кольцами 32, подшипниками 5 с

0 рабочими элементами скольженн  - вкладышами 36 и опорами 4. Этот узел ст гиваетс  монтажно-транспортным хомутиком по базовой цилиндрической поверхности опор 4 на половине их длины.

При общей сборке крана на базовую по- ° верхность сборочно-испытательного стенда ставитс  собранный узел присоединительного патрубка 2 со щтифтами 37 с вертикальным расположением его оси. На него устанавливаетс  посредством разъемного мон0 тажно-транспортного хомута (расположенного на его нижней половине) собранный узел шаровой пробкн на фиксирующие штифты 37. На ст нутый монтажно-транспортным хомутом (по нижней половине) узел шаровой пробки 3 с опорами 4, на сопр гае5 мую цилиндрическую Ловерхность последних, сажаетс  обечайка 1 с уплотн ющими элементами 30 до касани  с торцом монтажно- транспортного хомута, который после этого снимаетс , а обечайка 1 опускаетс  в расточку патрубка 2. На посаженную на место

0 обечайку 1 монтируетс  сверху собранный узел второго патрубка 2. На фланец обечайки 1 монтируетс  узел шТтиндел , состо щий из щпнндел  38, крыщкн 39 и уплотни- тельных колец 40 и 41.

g В таком виде (до сварки гарантийного уплотн ющего сварного шва 31 и установки силонесущих полуколец 15 и 16) собранный кран ст гиваетс  на сборочно-испы- тательном стенде в осевом направлении до беззазорного прилегани  сопр гаемых торцо0 вых плоскостей обечайки 1 и патрубков 2 и испытываетс  на герметичность в затворе и по стыкам обечайки с патрубками. После испытани  на этом же сборочно-нспытатель- ном стенде выполн етс  сварной шов 31, накладываютс  полукольца 15 и 16, концы

5 которых соеднн ютс  накладками 18 и 19 на сварке, и собранный таким образом кран передаетс  на выполнение операций на обв зке , установке приводного устройства, проведению сдаточных испытаний.

Шаровой пробковый кран работает следующим образом.

При повороте пробки 5 из положени  «Закрыто на 90° (вручную или приводом) происходит совмещение отверстий пробки 3 н патрубков 2 дл  свободного прохода рабочей (транспортируемой) среды. Закрытие крана осуществл етс  поворотом пробки 3 в исходное положение.

Герметичность крана во внещнюю среду на стыках обечайки 1 с присоединительными патрубками 2 достигаетс  за счет сварных щвов 31 по периметру кольцевых усов 9 и 10 и за счет дублирующего (технологического ) уплотнени  эластичными круглыми элементами 30.

Герметичность в кране при одностороннем давлении транспортируемой среды осуществл етс  по принципу самоуплотнени , т. е. автоматического поджати  усилием давлени  среды и пруж«н 26, седла 20 с эластичным кольцом 22 и сферической поверхности 23 шаровой пробки 3 и автоматического поджати  усилием пружин 26 и давлени  транспортируемой среды кольцевых обойм 21 к сопр гаемым торцовым поверхност м расточек 6 присоединительных патрубков 2.

Claims (3)

1. Шаровой пробковый кран, содержащий сварной корпус в виде цилиндрической обечайки с присоединенными патрубками и установленную в корпусе шаровую поворотную пробку с цапфовыми опорами, взаимодействующую с уплотн ющими узлами, размещенными в раствчках патрубков, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надеж

0

5

0

ности работы, на торцах каждого патрубка и обечайки по их периметру выполнены кольцевые усы, сваренные между собой герметичным несиловым щвом, при этом на наружных цилиндрических поверхност х каждого патрубка и обечайки выполнены кольцевые выступы , охваченные соединительным силовым элементом.

2.Кран по п. 1, отличающийс  тем, что каждый соединительный силовой элемент выполнен из двух накладных полуколец с кольцевыми канавками на их внутренннх поверхност х, вход щих в ответные кольцевые выступы присоединительных патрубков и обечайки, причем два полукольца соединены между собой сварными соединительными накладками.

3.Кран по п. 1, отличающийс  тем, что каждый уплотн ющий узел выполнен из седла , в котором герметично закреплено контактирующее со сферической поверхностью шаровой пробки уплотнительное эластичное кольцо, и кольцевой обоймы, в расточке которой размещено с возможностью осевого перемещени  седло, уплотненное по наружной цилиндрической поверхности, причем упом нута  кольцева  обойма установлена в расточке присоединительного патрубка с возможностью радиального перемещени  в ней, а между торцовыми поверхност ми расточки обоймы и седла размещены равномерно расположенные по окружности пружины, при этом между сопр гаемыми торцовыми поверхност ми , кольцевой обоймы и расточки присоединительного патрубка размещено уплотнительное эластичное кольцо, диаметр которого меньше диаметра сопр гаемых цилиндрических поверхностей седла и кольцевой обоймы.

36

39

15

6

13

37

CPU 2.3

ЩизМ