RU135756U1 - BALL VALVE WITH HOLE CAP - Google Patents

Abstract

Кран шаровой с полой пробкой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками с установленной между подпружиненными седлами пробкой, отличающийся тем, что пробка выполнена полой и состоит из обечайки и полой сферы вверху и внизу которой выполнены каналы для выравнивания давления внутри и снаружи полой сферы.Ball valve with a hollow plug, comprising a housing with an inlet and outlet nozzles with a plug installed between the spring-loaded saddles, characterized in that the plug is hollow and consists of a shell and a hollow sphere at the top and bottom of which channels are made to equalize the pressure inside and outside the hollow sphere.

Description

Полезная модель крана шарового с полой пробкой относится к трубопроводной арматуре, в частности, к шаровым кранам, предназначенной для перекрытия потоков и характеризующейся номинальными диаметрами более 500 мм.A useful model of a ball valve with a hollow plug refers to pipeline valves, in particular, to ball valves designed to block flows and characterized by nominal diameters of more than 500 mm.

Основными требованиями, предъявляемыми к трубопроводной арматуре, являются надежность, ремонтопригодность без вырезки из трубопровода, более низкая цена и металлоемкость по отношению к аналогам, с обязательным выполнением технических требований, предъявляемых к арматуре.The main requirements for pipeline valves are reliability, maintainability without cutting from the pipeline, lower price and metal consumption in relation to peers, with the mandatory performance of technical requirements for valves.

Известен кран шаровой, предназначенный для установки на трубопроводах в качестве перекрывающего устройства, не требующий его вырезки из трубопровода при ремонте - кран шаровой с верхним разъемом, содержащий корпус, соединенный резьбовыми соединениями с верхним фланцем, входной и выходной патрубки, и шаровую пробку, установленную на подпружиненные седла, с контактными поверхностями в форме шарового пояса (Описание к патенту на полезную модель №45494 по Кл. F16K 5/20, опубликовано 10.05.2005 г.). Подпружиненные седла снабжены уплотнениями из эластомерного материала, расположенными в зоне контактных поверхностей в форме шаровых поясов, контактирующих с поверхностью шаровой пробки и установлены в дополнительные кольцевые втулки, на торцевой поверхности которых со стороны шаровой пробки выполнен кольцевой конусный срез и кольцевой бурт в месте окончания среза, а на внутренних поверхностях верхнего фланца и нижней части корпуса, в месте их контакта с кольцевыми конусными срезами дополнительных кольцевых втулок выполнены ответные им конусные поверхности, причем, дополнительные кольцевые втулки уплотнены по торцевой поверхности относительно корпуса шарового крана эластомерными кольцами, а подпружиненные седла уплотнены по внутренней поверхности кольцевых буртов.Known ball valve, designed to be installed on pipelines as an overlapping device, not requiring its cutting from the pipeline during repair - a ball valve with an upper connector, comprising a housing connected by threaded connections to the upper flange, an inlet and an outlet pipe, and a ball plug mounted on spring-loaded seats, with contact surfaces in the form of a ball belt (Description of the utility model patent No. 45494 according to Cl. F16K 5/20, published on 05/10/2005). The spring-loaded seats are equipped with seals of elastomeric material located in the zone of contact surfaces in the form of ball belts in contact with the surface of the ball plug and installed in additional ring bushings, on the end surface of which from the side of the ball plug is made an annular conical section and an annular collar at the end of the section, and on the inner surfaces of the upper flange and the lower part of the housing, in place of their contact with the annular conical sections of the additional annular bushings, the reciprocal e they conical surface, the additional annular sleeve sealed on the end face against the housing of the ball valve elastomeric rings, and spring-loaded seat sealed against the inner surface of ring clamps.

Недостатком известного крана шарового является ограниченный диапазон технологических параметров рабочей среды, для перекрывания потока которой он используется. В частности, наличие уплотнений из эластичного материала между шаровой пробкой и седлами, между седлом и кольцевой втулкой и между кольцевой втулкой и корпусом не позволяет использовать шаровой кран при давлениях и температурах рабочих сред, использующихся в энергетических установках. Выполнение механизма крепления подпружиненных седел с контактными конусными поверхностями на дополнительной втулке и ответных им поверхностях верхнего фланца и кольцевой канавки корпуса требует обеспечения расчетных усилий на резьбовом соединении верхнего фланца и корпуса, т.к. при их превышении возможно ослабление усилия прижима подпружиненного седла к поверхности шаровой пробки, а при недостаточно жесткой затяжке резьбовых соединений верхнего фланца и корпуса нарушается герметичность всего клапана из-за недостаточной нагруженности уплотнений между дополнительной кольцевой втулкой и корпусом, дополнительной кольцевой втулкой и седлом. В условиях эксплуатации сложно обеспечить расчетные нагрузки на резьбовых соединених между корпусом и верхним фланцем, например, после ремонта при сборке крана, что снижает надежность крана.A disadvantage of the known ball valve is the limited range of technological parameters of the working medium for which it is used to shut off the flow. In particular, the presence of seals of elastic material between the ball plug and seats, between the seat and the ring sleeve and between the ring sleeve and the housing does not allow the use of a ball valve at pressures and temperatures of the working fluids used in power plants. The implementation of the mechanism for attaching spring-loaded seats with contact conical surfaces on the additional sleeve and the surfaces of the upper flange and the annular groove of the housing corresponding to them requires design forces on the threaded connection of the upper flange and the body, because if they are exceeded, the clamping force of the spring-loaded saddle to the surface of the ball plug may be weakened, and if the threaded connections of the upper flange and the housing are not tight enough, the tightness of the entire valve is broken due to insufficient loading of the seals between the additional ring sleeve and the body, the additional ring sleeve and the seat. Under operating conditions, it is difficult to provide design loads on the threaded connections between the body and the upper flange, for example, after repair during assembly of the crane, which reduces the reliability of the crane.

Недостатком известного крана шарового также является высокая металлоемкость, по отношению к другим типам запорной арматуры, особенно шаровой пробки, а соответственно, и более высокая стоимость, особенно для кранов шаровых диаметром более 500 мм.A disadvantage of the known ball valve is also the high metal consumption in relation to other types of valves, especially ball plugs, and, consequently, a higher cost, especially for ball valves with a diameter of more than 500 mm.

Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату к заявляемому крану шаровому с полой пробкой с каналами для выравнивания давления внутри и снаружи шаровой пробки является кран шаровой с верхним разъемом (Описание к патенту на изобретение RU 2396474 C1 F16K 5/20, опубликовано 10.08.2010). Кран шаровой с верхним разъемом содержит корпус с соединенным с ним резьбовыми соединениями верхним фланцем, входной и выходной патрубки и шаровую пробку. Пробка установлена на подпружиненные седла с контактными поверхностями в форме шарового пояса. Подпружиненные седла установлены в дополнительные втулки, снабженные кольцевыми буртами. Эти втулки уплотнены по торцевой поверхности относительно корпуса шарового крана Контактные поверхности седел выполнены, по меньшей мере, двухконтурными по ширине шарового пояса. Контуры на поверхности шарового пояса разделены, по меньшей мере, одной кольцевой проточкой. Дополнительные кольцевые втулки установлены соосно седлам и закреплены на последних по резьбовой поверхности с возможностью передачи поджимающего усилия на уплотнения. В седле, в зоне резьбовой контактной поверхности дополнительной втулки и седла выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал, соединяющийся с кольцевой проточкой. Уплотнения между торцевой поверхностью дополнительных кольцевых втулок и корпусом выполнены сальниковыми.The closest in purpose, technical nature and the achieved result to the claimed ball valve with a hollow plug with channels for balancing the pressure inside and outside the ball plug is a ball valve with an upper connector (Description of the patent for invention RU 2396474 C1 F16K 5/20, published 10.08. 2010). A ball valve with an upper connector comprises a housing with a top flange connected to it by threaded connections, an inlet and an outlet nozzle, and a ball plug. The cork is mounted on spring-loaded seats with contact surfaces in the form of a ball belt. Spring-loaded seats are installed in additional bushings equipped with ring collars. These bushings are sealed on the end surface relative to the body of the ball valve. The contact surfaces of the seats are made of at least double-circuit along the width of the ball belt. The contours on the surface of the ball zone are separated by at least one annular groove. Additional annular bushings are mounted coaxially with the saddles and are mounted on the latter along the threaded surface with the possibility of transmitting the pressing force to the seals. In the saddle, in the area of the threaded contact surface of the additional sleeve and the saddle, at least one through channel is made connecting to the annular groove. Seals between the end surface of the additional ring bushings and the housing are made of stuffing box.

Недостатком известного крана шарового также является высокая металлоемкость, по отношению к другим типам запорной арматуры, а соответственно, и стоимость, особенно для кранов шаровых диаметром более 500 мм.A disadvantage of the known ball valve is also the high metal consumption in relation to other types of valves, and, accordingly, the cost, especially for ball valves with a diameter of more than 500 mm.

Технической задачей, решаемой предполагаемой полезной моделью, является использование в кранах шаровых диаметром более 500 мм полой пробки с каналами для выравнивания давления снаружи и внутри пробки.The technical problem to be solved by the proposed utility model is the use of hollow plugs with valves for ball valves with a diameter of more than 500 mm with channels for equalizing the pressure inside and outside the plug.

Поставленная задача достигается тем, что кран шаровой с верхним разъемом, характеризующийся тем, что имеет корпус с входным и выходным патрубками с установленной между подпружиненными седлами пробкой отличающийся тем, что пробка выполнена полой с каналами для выравнивания давления внутри и снаружи полой сферы и состоит из обечайки и полой сферы, в верхней и нижней частях которой выполнены, каналы (отверстия). Внизу между валом и втулкой установлена тарельчатая пружина (демпфер) исключающая возможность "пригорания" вала. В верхней части полой пробки выполнен паз в котором размещен шип муфты, в свою очередь паз муфты соединен с шипом шпинделя, передающем крутящий момент, а за счет паза и шипа, расположенных перпендикулярно обеспечивается соосность шпинделя, муфты и полой пробки. В нижней части полой сферы выполнен паз для установки вала. Вал имеет в центральной его части бурт. Второй конец вала соединен со втулкой установленной в корпусе. Между втулкой и буртом вала установлена тарельчатая пружина (демпфер) исключающая возможность "пригорания" вала. Полость корпуса соединена с внутренней полостью патрубков перепускными клапанами для сброса давления в случае разогрева крана шарового при наличии рабочей среды. Крышка крана шарового через уплотнительный элемент посредством резьбовых элементов закрывает и герметизирует основной разъем или, как вариант - плавающая крышка (фиг 2), посредством уплотнительных элементов и разрезного кольца закрывает и герметизирует основной разъем крана шарового. Подача рабочей среды в кран шаровой возможна в обоих направлениях.This object is achieved in that a ball valve with an upper connector, characterized in that it has a housing with inlet and outlet nozzles with a plug installed between the spring-loaded seats, characterized in that the plug is hollow with channels for equalizing the pressure inside and outside the hollow sphere and consists of a shell and a hollow sphere, in the upper and lower parts of which are made, channels (holes). A Belleville spring (damper) is installed below the shaft and the sleeve, which excludes the possibility of “sticking” to the shaft. In the upper part of the hollow plug, a groove is made in which the coupling spike is placed, in turn, the coupling groove is connected to the spindle stud that transmits torque, and due to the groove and the spike located perpendicularly, the spindle, coupling and hollow plug are aligned. In the lower part of the hollow sphere, a groove for installing the shaft is made. The shaft has a collar in its central part. The second end of the shaft is connected to a sleeve installed in the housing. A Belleville spring (damper) is installed between the sleeve and the shoulder of the shaft, which excludes the possibility of "burning" of the shaft. The body cavity is connected to the internal cavity of the nozzles bypass valves to relieve pressure in the event of heating of the ball valve in the presence of a working medium. The cover of the ball valve through the sealing element by means of threaded elements closes and seals the main connector or, alternatively, the floating cover (Fig. 2), by means of sealing elements and a split ring, closes and seals the main connector of the ball valve. The supply of the working medium to the ball valve is possible in both directions.

Пример выполнения предлагаемого шарового крана представлен на чертежах.An example of the proposed ball valve is presented in the drawings.

На фиг.1 показана конструкция в разрезе предлагаемого крана шарового с полой пробкой с каналами для выравнивания давления внутри с снаружи пробки.Figure 1 shows the construction in the context of the proposed ball valve with a hollow tube with channels for balancing the pressure inside and outside the tube.

На фиг.2 изображен вариант крана шарового с плавающей крышкой.Figure 2 shows a variant of a ball valve with a floating cover.

Кран шаровой с верхним разъемом содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в установочном гнезде А установлены подпружиненные седла 4, контактирующие с полой пробкой 5. Полая пробка 5 состоит из обечайки 6, полой сферы 7 верхней и нижней частях (полюсах) сферы выполнены каналы Б для выравнивания давления внутри и снаружи сферы. В нижней части полой пробки выполнены отверстие 8, для установки вала 9, установленного во втулке 10, которая закреплена в корпусе 1. Между валом 9 и втулкой 8 установлена тарельчатая пружина 11 (демпфер) исключающая возможность "пригорания" вала 9. В верхней части пробки выполнен паз 12 для установки муфты 13 передающей крутящий момент от шпинделя 14. Муфты 13 имеет шип 15 и паз 16. За счет шипа 15 и паза 16 расположенных перпендикулярно обеспечивается соосность шпинделя 14, муфты 13 и полой пробки 5. Корпус 1 имеет полость В, соединяющуюся с внутренней полостью патрубков Г и Д перепускными клапанами 17. Крышка 18 через уплотнительный элемент 19 посредством резьбовых элементов 20 закрывает и герметизирует основной разъем 21 или как вариант плавающая крышка 22 (фиг 2) посредством уплотнительных элементов 23 и разрезного кольца 24 закрывает и герметизирует основной разъем крана шарового.The ball valve with the upper connector contains a housing 1 with inlet 2 and output 3 nozzles, in the mounting socket A spring-loaded seats 4 are installed, which contact the hollow plug 5. Hollow plug 5 consists of a shell 6, a hollow sphere 7 of the upper and lower parts (poles) of the sphere channels B are made for equalizing the pressure inside and outside the sphere. A hole 8 is made in the lower part of the hollow plug for mounting a shaft 9 installed in the sleeve 10, which is fixed in the housing 1. A disk spring 11 (damper) is installed between the shaft 9 and the sleeve 8, which prevents the shaft 9 from “sticking”. In the upper part of the plug a groove 12 is made for mounting the coupling 13 transmitting torque from the spindle 14. The coupling 13 has a spike 15 and a groove 16. The spindle 14, the coupling 13 and the hollow plug 5 are aligned perpendicularly with the spike 15 and the groove 16. The housing 1 has a cavity B, connecting to the inner cavity пат of pipes G and D bypass valves 17. Cover 18 through the sealing element 19 by means of threaded elements 20 closes and seals the main connector 21 or alternatively, the floating cover 22 (FIG. 2) by means of sealing elements 23 and the split ring 24 closes and seals the main connector of the ball valve .

Заявленная полезная модель обеспечивает значительное снижение массы шаровых кранов, а соответственно и стоимости, и обеспечит конкурентоспособность.The claimed utility model provides a significant reduction in the mass of ball valves, and accordingly the cost, and will ensure competitiveness.

Источники информации, принятые во внимание при определении технического уровня:Sources of information taken into account when determining the technical level:

1. Описание к патенту на полезную модель №45494 по Кл. F16K 5/20, опубликовано 10.05.2005 г.1. Description of the patent for utility model No. 45494 by Cl. F16K 5/20, published 05/10/2005

2. Описание к патенту на изобретение RU 2396474 C1 F16K 5/20, опубликовано 10.08.2010 г.2. Description of the patent for the invention RU 2396474 C1 F16K 5/20, published on 08/10/2010.

Claims (1)

Кран шаровой с полой пробкой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками с установленной между подпружиненными седлами пробкой, отличающийся тем, что пробка выполнена полой и состоит из обечайки и полой сферы вверху и внизу которой выполнены каналы для выравнивания давления внутри и снаружи полой сферы.

Ball valve with a hollow plug, comprising a housing with an inlet and outlet nozzles with a plug installed between the spring-loaded saddles, characterized in that the plug is hollow and consists of a shell and a hollow sphere at the top and bottom of which channels are made to equalize the pressure inside and outside the hollow sphere.

Images